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Title: 达玛烯二醇-II合酶催化苍术素生物合成的机制研究
苍术根茎中达玛烯二醇-II合酶的差异表达特征
基于基因表达水平的热图树分析结果表明，苍术根茎中参与倍半萜和三萜生物合成途径的7个差异表达基因（DEGs）在3年生根茎中的表达量均低于1年生和2年生根茎[1]。其中，5个DEGs分别编码角鲨烯/八氢番茄红素合酶（SS）、角鲨烯-藿烯环化酶（SHC）、角鲨烯环氧酶（SE）和达玛烯二醇-II合酶（DS），它们是角鲨烯生物合成及后续催化过程的关键酶编码基因[1]；而角鲨烯是三萜生物合成途径的首个前体物质[1]。
达玛烯二醇-II合酶与角鲨烯生物合成的关联
基于基因表达水平构建的热图树显示，倍半萜和三萜生物合成途径中涉及的7个差异表达基因（DEGs）在3年生根茎中的表达均低于1年生和2年生根茎[1]。其中5个DEGs编码了4种关键酶，分别为角鲨烯/八氢番茄红素合酶（SS）、角鲨烯-藿烯环化酶（SHC）、角鲨烯环氧酶（SE）和达玛烯二醇-II合酶（DS）[1]。这4种酶直接参与角鲨烯的生物合成及其后续催化过程[1]，而根据推测的生物合成途径，角鲨烯是三萜类化合物合成的首个前体物质[1]。
达玛烯二醇-II合酶在三萜类生物合成途径中的催化作用定位
在三萜类生物合成途径中，鲨烯作为首个前体物质[1]，其生物合成及后续催化过程依赖于核心酶系的协同作用，包括达玛烯二醇-II合酶（DS）、鲨烯合酶（SS）、鲨烯-藿烯环化酶（SHC）和鲨烯环氧酶（SE）[1]。其中，DS是直接参与鲨烯后续催化作用的关键酶之一[1]。基因表达分析结果显示，苍术3年生根茎中上述关键酶（含DS）编码基因的表达水平显著低于1年生和2年生根茎[1]。
References
[1] Zhao J, Sun C, Shi F, Ma S, Zheng J, Du X, Zhang L., Comparative transcriptome analysis reveals sesquiterpenoid biosynthesis among 1-, 2- and 3-year old Atractylodes chinensis, 2021, BMC Plant Biol