引言：
《自然》（Nature）期刊於 2026 年 5 月 30 日發表一篇研究，深入探討藥用植物白花鬼針草（*Bidens alba*）中萜烯合成酶（Terpene Synthase, TPS）基因家族的演化與分子特性。該研究不僅揭示了白花鬼針草 TPS 基因家族的組成與結構，更進一步分析了其在植物體內合成多樣萜類化合物的潛力，為未來藥用植物活性成分的研究與應用奠定基礎。
萜烯合成酶基因家族的鑑定與分類
研究團隊首先對白花鬼針草的基因組進行分析，成功鑑定出多個 TPS 基因。這些基因在植物體內扮演著關鍵角色，負責催化萜類化合物的合成。萜類化合物是植物中一類重要的次級代謝產物，具有多種生物活性，例如抗氧化、抗發炎和抗菌等。
研究人員根據序列相似性和結構特徵，將鑑定出的 TPS 基因進行分類。結果顯示，白花鬼針草的 TPS 基因家族包含多個亞家族，每個亞家族可能負責合成不同的萜類化合物。這種多樣性反映了白花鬼針草產生豐富萜類化合物的潛力，也暗示了 TPS 基因在植物適應環境壓力和抵禦病蟲害方面的重要性。
基因結構與演化分析
為了更深入了解白花鬼針草 TPS 基因家族的演化歷程，研究團隊進行了基因結構分析和系統發育分析。基因結構分析揭示了 TPS 基因的內含子和外顯子結構，以及啟動子區域的順式作用元件。這些元件可能參與調控 TPS 基因的表達，進而影響萜類化合物的合成。
系統發育分析則利用 TPS 基因的序列資訊，構建了演化樹。演化樹顯示，白花鬼針草的 TPS 基因與其他植物的 TPS 基因具有親緣關係，但也存在一些獨特的演化分支。這表明白花鬼針草的 TPS 基因家族在演化過程中經歷了基因複製、基因丟失和基因功能分化等事件，最終形成了其獨特的組成和功能。
萜烯合成酶的功能預測與表達分析
研究團隊利用生物資訊學方法，預測了白花鬼針草 TPS 基因的功能。通過比較 TPS 基因的序列與已知萜烯合成酶的序列，研究人員推測了每個 TPS 基因可能合成的萜類化合物。這些預測為未來實驗驗證 TPS 基因的功能提供了重要的參考。
此外，研究團隊還進行了 TPS 基因的表達分析。通過分析 TPS 基因在不同組織和發育階段的表達模式，研究人員發現某些 TPS 基因在特定組織中高表達，而另一些 TPS 基因則在特定發育階段高表達。這種組織特異性和發育階段特異性的表達模式暗示了 TPS 基因在植物生長發育和適應環境壓力中的重要作用。研究結果有助於了解白花鬼針草如何調控萜類化合物的合成，以及這些化合物在植物體內的功能。
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原始資料來源: GO-AI-6號機
Date: May 30, 2026