葫芦烷型三萜皂苷即罗汉果皂苷是罗汉果(Siraitia grosvenorii)果实中的主要有效成分。前期本实验室克隆了直接催化皂苷骨架合成的关键酶基因SgCS的启动子,发现了能与bHLH蛋白结合的E-box,提示罗汉果中可能存在能够调控SgCS基因表达从而影响皂苷生物合成的bHLH转录因子。据报道,茉莉酸甲酯(methyl j asmonate, MeJA)能够促进植物中三萜类化合物的积累。为了促进罗汉果皂苷含量的提高并研究皂苷合成可能的分子机制,本研究通过对罗汉果幼果施加MeJA,观察其对皂苷含量及合成相关酶基因表达量的影响。同时,通过罗汉果转录组数据分析及酵母单杂交实验,初步筛选可能调控皂苷合成及能与合成酶基因SgCS启动子结合的bHLH转录因子。主要研究内容如下：1、对不同生长时期的罗汉果幼果施加不同浓度的MeJA,检测其对罗汉果皂苷ⅡE及中间产物角鲨烯和葫芦二烯醇的含量及其对13个相关酶基因表达量的影响。结果表明,在授粉后30天施加500μmol/L MeJA能诱导代谢产物含量的积累。其中,皂苷ⅡE的质量百分含量(%)在48 h较对照组相比增长了15%,角鲨烯和葫芦二烯醇的含量较对照组增加了19%和22%。荧光定量PCR结果显示在上述MeJA的处理条件下,11个基因的表达量均有不同程度的提高,且这些基因对MeJA的响应与施加MeJA的浓度及时间有关。2、对实验室前期已构建的3、50和70 DAF罗汉果转录组进行分析,结果发现已注释家族的转录因子Unigene共468个,其中数目最多的转录因子家族为bHLH. WRKY和MYB类转录因子,分别为79、57、50个。以70 DAF/3 DAF、50 DAF/3 DAF和70 DAF/50 DAF组中任意一组基因有表达差异为标准,发现了共119个转录因子Unigene。此外,以经MeJA诱导后皂苷合成途径被上调的罗汉果为材料,利用荧光定量PCR检测在50 DAF/3 DAF和70 DAF/3 DAF组中具有显著表达差异的6个bHLH转录因子Unigene的表达量,结果显示有4个bHLH转录因子Unigene的表达量被上调,其中bHLH093和bHLH096的表达量增加约10倍左右。3、建立罗汉果果实cDNA文库,以SgCS基因启动子区5个E-box基序串联形成的基因序列为诱饵,利用酵母单杂交实验筛选能与SgCS基因启动子结合的bHLH转录因子,得到52个阳性克隆,但测序结果中未发现bHLH转录因子。本研究表明,外源施加MeJA能够促进罗汉果中皂苷的积累。此外,罗汉果cDNA文库和实验方法的构建,为进一步改进实验设计,找到bHLH转录因子并对其功能进行分析奠定了基础,也为研究罗汉果中葫芦烷型三萜皂苷合成途径的分子调控机制开辟了新途径。