水母雪莲(Saussurea medusa Maxim.)和新疆雪莲(Saussurea involucrataKar,.et Kir.)均属菊科凤毛菊属植物多年生草本植物,是我国传统医药中的珍贵药材。现代药理学研究表明雪莲提取物具有抗炎、抗肿瘤、抗氧化和免疫抑制等功能。雪莲含有类黄酮、生物碱、苯丙素类和多糖等生物活性成分,其中类黄酮是雪莲中的普遍存在的主要有效成分,成为衡量雪莲药材的质量标准。由于雪莲生境特殊,生长缓慢,人工引种困难,加上长期的掠夺性开采,野生资源已濒临灭绝。采用现代生物技术,改造雪莲种质,提高雪莲中有效成分是解决雪莲资源贫乏的最佳手段之一。　　 本实验室十几年来一直致力于通过基因工程和细胞工程提高雪莲中类黄酮含量的研究。在基因水平上对雪莲类黄酮物质代谢调控是本研究的主要内容。DFR(Dihydroflavonol-4-reductase)基因可以在NADPH存在的情况下催化二氢黄酮醇还原生成无色原花色素,是合成花色素和原花色素的关键酶。本文工作是在本实验室从水母雪莲cDNA文库中筛选到的二氢黄酮醇4-还原酶(SmDFR)基因的工作基础上对SmDFR开展了酵母表达功能分析及其在雪莲中高效表达的研究。构建了SmDFR的酵母表达载体并成功转化酿酒酵母。通过蛋白质诱导表达和HPLC-MS鉴定体外酶促反应产物,研究了水母雪莲DFR对不同底物的催化能力。结果发现SmDFR能够以花旗松素和圣草酚为底物催化生成相应的产物。此外本研究以花旗松素为底物研究了温度和pH值对体外酶促反应速率的影响。先前的工作已经将SmDFR转入新疆雪莲,由于DFR与FLS竞争二氢黄酮醇底物,在本研究通过HPLC检测SmDFR转基因新疆雪莲黄酮醇含量,半定量RT-PCR检测SmDFR在转基因新疆雪莲中的表达。结果显示转基因新疆雪莲中黄酮醇的含量与SmDFR呈负相关。体外表达试验和转基因试验证明我们克隆到的SmDFR是一个有功能的基因。