金铁锁 (Psammosilene tunicoides W.C.Wu et C.Y.Wu) 系石竹科(Caryophyllaceae) 单种属植物,为中国西南特有濒危物种。"云南白药"的组成药材,具有较高药用和经济价值。由于种种原因,金铁锁的生存受到威胁,已经列入《中国植物红皮书》中,属国家二级保护植物。 为实现金铁锁资源的可持续利用,本研究应用分子标记技术(AFLP)对金铁锁种质资源遗传多样性进行了评价,并对其濒危机制和保护策略进行了探讨；同时首次进行其有效部位(三萜类皂苷)生物合成途径中关键调节酶：金铁锁鲨烯合成酶(PSS)的cDNA的分离、原核表达和功能鉴定等研究,主要结论如下: 1.在金铁锁种质资源的遗传多样性评价研究中,表明金铁锁物种水平的遗传多样性丰富(PPB=86.00﹪,He=0.2831),但其居群水平的遗传多样性偏低(PPB=32.5﹪,He=0.0858)；同时居群间存在显著的遗传分化:基因分化系数Gst=0.6977和Shannons多样性基因遗传分化系数 Ist=0.6975。 2.推测金铁锁濒危的主要原因是：(1)为特提斯起源残余类群；(2)生长环境的破碎化；(3)自然生长缓慢、分布区狭窄,加之人类长期以来采挖其根作为药材；(4)居群间的的基因流(Nm=0.2167)极小,对隔离明显、居群内遗传多样性水平偏低的小居群存在较大的威胁。 3.经RT-PCR和RACE等方法分离得到金铁锁三萜皂苷生物合成途径中的关键酶基因:鲨烯合成酶全长cDNA,并构建了鲨烯合成酶基因大肠杆菌的表达系统,表达获得粗酶后,经体外酶反应和GC-MS对其功能进行了验证,为金铁锁次生代谢工程研究提供了重要的基础。