牛蒡中Dirigent基因家族的鉴定及其在胁迫响应中的调控机制研究

来自国内的研究团队针对传统中药牛蒡(Arctium lappa)活性成分arctiin生物合成中的关键调控因子——定向蛋白(DIRs)展开系统研究。首次鉴定出17个AlDIR基因，通过LC-MS证实AlDIR1可催化松柏醇转化为(+)松脂醇，并揭示该家族在ABA、SA、NaCl和PEG等胁迫条件下的表达调控特征，为提升牛蒡药用成分合成及抗逆育种提供新靶点。

　　

这项突破性研究揭开了传统中药牛蒡(Arctium lappa)中神秘分子机器的面纱。科研人员像基因侦探般系统鉴定了17个定向蛋白基因(AlDIRs)，这些基因如同精密导航仪，在牛蒡活性成分arctiin的生物合成通路中扮演关键角色。通过染色体定位分析发现，这些基因散落在0、2、3等7条染色体上，其中5对基因还经历了有趣的片段复制进化事件。

研究团队特别锁定DIR-a亚家族的AlDIR1展开深度解密。借助液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)，科学家们成功捕捉到这一蛋白将松柏醇(coniferyl alcohol)转化为光学活性产物(+)松脂醇((+)-pinoresinol)的精彩瞬间。更有意思的是，当用脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)、氯化钠和聚乙二醇等胁迫因子考验牛蒡时，这些DIR基因在根和叶片中展现出灵敏的"应激反应"，如同植物抗逆战线上的特种部队。

这项研究不仅绘制出牛蒡DIR基因家族的完整图谱，更揭示了它们在药用成分合成和环境适应中的双重功能，为开发高产优质牛蒡品种提供了分子育种的新靶点。