Die Biosynthese des Zyklopeptids B (HB) bei Arisaema erubescens (太子参) wird durch verschiedene Umwelteinflüsse reguliert. Die Analyse der transkriptionellen Regulationsmechanismen seiner Synthese ist für die gezielte Züchtung von Arisaema erubescens-Sorten mit hohem HB-Gehalt von großer Bedeutung. Methoden: Basierend auf Transkriptomdaten unterschiedlicher Gewebe von Arisaema erubescens wurden durch time-series Clustering mit unscharfem C-Mittelwert (Mfuzz), Vorhersage von Transkriptionsfaktor-Familien und Korrelationsanalyse Transkriptionsfaktoren ausgewählt, die im Phloem der Knollenwurzel spezifisch hochreguliert und hoch exprimiert sind; mittels Echtzeit-quantitativer PCR wurde das Expressionsmuster der Kandidatentranskriptionsfaktoren unter Abszisinsäure (ABA)-Induktion untersucht, und die regulatorische Wirkung auf HB-Vorläufergene wurde durch ein Doppel-Luciferase-Reporter-Experiment validiert. Ergebnisse: Die Gehaltsbestimmung zeigte, dass HB im Phloem der Knollenwurzel von Arisaema erubescens am höchsten ist (34 μg·g^-1 Frischmasse); die Transkriptomanalyse identifizierte 15.868 hochregulierte differentiell exprimierte Gene, davon 4.375 phloemspezifisch hochregulierte Gene, aus denen 25 im Phloem stark exprimierte Transkriptionsfaktoren ausgewählt wurden. Korrelationsanalysen zeigten, dass die Expression des Transkriptionsfaktors WRKY70 positiv mit dem HB-Gehalt sowie der Expression der Vorläufergene prePhHB und PhPOP1 korreliert und nach ABA-Induktion signifikant ansteigt; Doppel-Luciferase-Tests bestätigten, dass WRKY70 die transkriptionelle Aktivität des prePhHB-Promotors (Pro-prePhHB) aktivieren kann. Schlussfolgerung: HB akkumuliert hauptsächlich im Phloem der Knollenwurzel von Arisaema erubescens; WRKY70 reguliert die Biosynthese von HB positiv durch direkte Aktivierung der Promotoraktivität des prePhHB-Gens. Diese Studie klärt die Schlüsselrolle von WRKY70 bei der Regulierung der HB-Synthese und liefert wichtige theoretische Grundlagen für das tiefere Verständnis der molekularen Regulationsmechanismen der HB-Biosynthese.

Arisaema erubescens; Zyklopeptid B; Transkriptom; Transkriptionsfaktoren; Genregulation