引言：
《自然》（Nature）期刊於 2026 年 5 月 30 日發表一篇研究論文，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。該研究不僅為理解白花鬼針草次級代謝物的生物合成途徑提供重要線索，也為藥用植物的分子育種和藥物開發奠定基礎。
萜烯合成酶基因家族的鑑定與分類
白花鬼針草作為一種傳統藥用植物，其化學成分和藥理活性備受關注。萜烯類化合物是其主要活性成分之一，而萜烯合成酶（TPS）則是催化萜烯類化合物合成的關鍵酶。
研究團隊利用生物資訊學方法，在白花鬼針草基因組中成功鑑定出多個 TPS 基因。通過序列比對和系統發育分析，研究人員將這些 TPS 基因分為不同的亞家族，並探討它們之間的演化關係。這些發現為進一步研究白花鬼針草中不同萜烯類化合物的合成途徑奠定了基礎，有助於理解該植物產生多樣化化學成分的分子機制。
基因表達模式分析揭示功能分化
為了深入了解不同 TPS 基因的功能，研究團隊分析了這些基因在白花鬼針草不同組織和發育階段的表達模式。結果顯示，不同 TPS 基因的表達具有組織特異性和發育階段特異性，表明它們在白花鬼針草的生長發育過程中可能扮演不同的角色。
例如，某些 TPS 基因主要在葉片中表達，可能參與防禦反應或光合作用相關的萜烯類化合物合成；而另一些 TPS 基因則主要在花朵中表達，可能參與吸引傳粉者或種子發育相關的萜烯類化合物合成。這些發現揭示了 TPS 基因家族在白花鬼針草中存在功能分化，為進一步研究特定萜烯類化合物的生物合成途徑提供了重要線索。
分子演化分析探究基因家族擴張機制
研究團隊進一步利用分子演化分析方法，探討白花鬼針草 TPS 基因家族的擴張機制。結果顯示，基因複製事件在 TPS 基因家族的擴張過程中扮演重要角色。通過基因複製，白花鬼針草獲得了更多的 TPS 基因，從而可能產生更多樣化的萜烯類化合物。
此外，研究人員還發現，某些 TPS 基因可能經歷了正向選擇，表明這些基因在適應環境變化或抵禦病蟲害的過程中發揮了重要作用。這些發現為理解藥用植物如何通過基因組演化來適應環境變化提供了新的視角，也為藥用植物的遺傳改良提供了新的思路。
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原始資料來源: GO-AI-6號機
Date: May 30, 2026