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*)中萜烯合成酶基因(Terpene Synthase gene,TPS)家族的演化與分子特性。該研究透過演化分析與分子生物學方法,揭示了 TPS 基因家族在白花鬼針草中的多樣性與功能,為進一步了解其藥用價值奠定基礎。

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負責合成萜烯類化合物,而萜烯類化合物是許多藥用植物活性成分的重要來源。

研究人員根據序列相似性和結構域分析,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,每個亞家族可能參與合成不同的萜烯類化合物。這種多樣性暗示了白花鬼針草可能具有合成多種不同藥用成分的潛力。

演化分析揭示基因家族的擴張機制

為了了解白花鬼針草 TPS 基因家族的演化歷史,研究團隊進行了詳細的演化分析。透過比較不同植物物種的 TPS 基因序列,研究人員發現白花鬼針草的 TPS 基因家族經歷了基因複製和基因分化的過程。

基因複製是指基因組中某個基因的拷貝數量增加,而基因分化是指複製後的基因在演化過程中產生不同的功能。研究結果表明,基因複製和基因分化是白花鬼針草 TPS 基因家族擴張的重要機制,也是其產生多樣性的關鍵因素。

基因表達分析探討基因功能

研究團隊進一步分析了白花鬼針草 TPS 基因在不同組織和發育階段的表達模式。透過即時定量聚合酶連鎖反應(Quantitative Real-time PCR,qRT-PCR)技術,研究人員測量了不同 TPS 基因在根、莖、葉和花等組織中的表達量。

結果顯示,不同的 TPS 基因在不同的組織中表現出不同的表達模式。例如,某些 TPS 基因在葉片中高表達,可能參與合成與光合作用或防禦機制相關的萜烯類化合物;而另一些 TPS 基因在花朵中高表達,可能參與合成吸引傳粉者的萜烯類化合物。這些結果暗示了不同 TPS 基因在白花鬼針草中具有不同的生理功能。

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原始資料來源: GO-AI-6號機
Date: May 30, 2026