紫草是我国重要的药用植物,其药用价值主要是由根部产生的次生代谢产物----紫草宁及其衍生物(以下简称紫草宁)发挥的,这些化合物具有抗菌、消炎、抗肿瘤、抗HIV等重要活性。目前紫草宁生物合成的途径已经基本清楚,并且紫草宁合成途径中相关的代谢酶及基因也被分离、克隆和鉴定。紫草宁生物合成途径受到多种因素的影响,如植物激素(乙烯和荣莉酸等)、光照、无机盐离子、真菌诱导子等,这些因素对紫草宁合成调控的分子机制研究,是目前紫草次生代谢调控研究的重点之一。有研究表明,乙烯作为一种重要的植物激素,对于紫草宁的合成起着重要的调控作用。紫草LeEIL-1作为紫草中EIN3/EILs家族成员之一,是紫草中乙烯信号转导途径中一个关键的转录因子,该基因是否参乙烯介导的紫草宁合成调控,其分子机制如何,目前仍然不是十分清楚。本研究通过构建紫草LeEIL-1基因的过表达载体LeEIL-1-FBI121-eGFP,将该载体转化发根农杆菌ATCC 15834,用验证后的转基因菌液侵染紫草无菌苗,诱导了LeEIL-1过表达毛状根(LeEIL-1 overexpression hairy root, EO),同时用野生型发根农杆菌ATCC 15834诱导了野生型(wild type, WT)紫草毛状根,在测定了EO及WT毛状根中紫草宁的含量及相关基因表达的基础上,探讨了LeEIL-1对紫草宁合成的调控效应。结果表明,紫草毛状根在M9培养基中黑暗条件下培养时,随着时间增加紫草宁含量逐步增加,当第6天时已合成大量紫草宁。与野生型毛状根(不含LeEIL-1基因)相比,过表达LeEIL-1基因毛状根紫草宁含量显著增加,说明LeEIL-1基因过表达能够促进紫草宁的合成。定量PCR结果显示转基因毛状根LeEIL-1基因表达量显著高于野生型毛状根,说明提高LeEIL-1基因的表达水平可能是转LeEIL-1基因毛状根显著促进紫草宁合成的重要原因。本研究为进一步探讨乙烯信号转导途径对紫草宁合成的调控机制奠定了基础,同时为提高紫草宁的产量提供了新的方向和思路。