农业生物技术学报

作者：段媛媛, 熊静雯, 王晓月, 王帆帆, 唐涛, 周武先, 游景茂

单位：1 湖北省农业科学院 中药材研究所 农业农村部中药材生物学与栽培重点实验室/湖北省中药材规范化生产(GAP)工程研究中心/湖北恩施富硒资源野外科学观测研究站,恩施 445000; 2 湖北省农业科学院 林下经济湖北省工程研究中心,武汉 430064

关键词：湖北贝母,甾醇C-24甲基转移酶1 (SMT1),克隆,亚细胞定位,表达特征,

基金：湖北省自然科学基金计划项目(2023AFB787); 国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-21)

异甾体生物碱是湖北贝母(Fritillaria hupehensis)的主要活性成分。甾醇C-24甲基转移酶1 (sterol C-methyltransferase 1, SMT1)是植物甾体合成中重要的限速酶和调控靶标。本研究基于前期转录组测序获得的基因序列,从湖北贝母鳞茎中克隆得到FhSMT1基因(GenBank No. PV826664)。通过生物信息学分析、蛋白表达、组织特异性表达分析及异甾体生物碱含量检测,预测FhSMT1的功能,并分析其表达特征。结果表明,FhSMT1基因的CDS序列为483 bp,编码1个包含160个氨基酸、分子量为17.9 kD、等电点为8.85的不稳定蛋白。该蛋白无信号肽和跨膜结构,含有典型的SMT结构域,属于SMT家族。亚细胞定位结果表明,FhSMT1蛋白定位于细胞核和细胞质。在此基础上,构建了FhSMT1基因的原核表达载体,转化至大肠杆菌(Escherichia coli),由0.5 mmol/L的异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropyl-β-D-thiogalactoside, IPTG)在16 ℃诱导表达获得重组蛋白。通过100和250 mmol/L的咪唑洗脱分别获得了表达量较高的His-FhSMT1和pET28a-SUMO-FhSMT1-His蛋白。FhSMT1在不同组织中的表达量变化规律为：叶>茎>鳞茎,与贝母素乙和贝母辛的变化规律一致,表明该基因可能参与调控了贝母素乙和贝母辛的合成。本研究为深入解析FhSMT1基因参与异甾体生物碱生物合成的功能提供了理论依据。

来源：2026年第3期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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