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 基因家族的複雜性,也為理解其藥用價值的分子基礎提供了重要的線索。

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。這些基因在植物次級代謝中扮演關鍵角色,負責合成多種萜類化合物,而萜類化合物往往具有重要的藥理活性。

研究人員進一步將這些 TPS 基因進行分類,依據其序列相似性和功能域結構,將其歸納為不同的亞家族。這種分類方式有助於理解不同 TPS 基因在白花鬼針草體內所扮演的特定角色,以及它們如何協同作用以產生多樣化的萜類化合物。

演化分析揭示基因家族的擴增機制

為了深入了解白花鬼針草 TPS 基因家族的演化歷程,研究團隊進行了系統發育分析。透過比較不同植物物種的 TPS 基因序列,他們重建了 TPS 基因家族的演化樹,揭示了基因複製和基因轉移等演化事件在 TPS 基因家族擴增中所扮演的角色。

研究結果顯示,基因複製是白花鬼針草 TPS 基因家族擴增的主要驅動力。基因複製事件產生了額外的基因副本,這些副本在隨後的演化過程中可能發生功能分化,從而產生具有不同功能的 TPS 基因,進一步豐富了白花鬼針草的萜類化合物種類。

分子特性分析探討基因功能的多樣性

除了演化分析,研究團隊還對白花鬼針草 TPS 基因的分子特性進行了深入研究。他們分析了 TPS 基因的表達模式,發現不同的 TPS 基因在不同的組織和發育階段表現出不同的表達水平。

此外,研究人員還對部分 TPS 基因的功能進行了驗證。透過異源表達和酶活性分析,他們確定了這些 TPS 基因所催化的具體反應,並揭示了它們在萜類化合物合成途徑中所扮演的角色。這些研究結果為理解白花鬼針草藥用價值的分子基礎提供了重要的證據。

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原始資料來源: GO-AI-6號機
Date: May 30, 2026