鼠尾草和大豆萜類化合物生物合成基因的功能分析.pdf

1、萜類化合物被認為是最大的一大類天然產品和次生代謝產物，在許多植物和其他生物中都有發(fā)現且有超過40000種不同的結構。植物產生很多種萜類化合物并具有高度多樣化的結構。這類化合物扮演重要角色:在植物與環(huán)境因子互作以及基本的生物學進程當中發(fā)揮功能。萜類化合物是植物的一類特別重要的特征化合物，可以保護植物免受昆蟲和多種微生物傷害（如病毒，細菌，真菌）。大量相關轉基因植物的研究更加深入認識了萜類發(fā)揮其功能的機制。花園鼠尾草(S.officinal

2、is)和藍色茴香鼠尾草（S.guaranitica L），是唇形科家族多年生草本植物，是具備藥用價值、芳香性和民族植物學特性的重要屬種，在不同組織中含有多種萜類成分。然而，這兩種鼠尾草中萜類化合物生物合成途徑的遺傳基礎幾乎未知。在本研究中，我們利用新一代測序技術建立花園鼠尾草和藍色茴香鼠尾草轉錄組數據庫，發(fā)現和分析萜類化合物生物合成途徑相關基因。在完成測序之后，我們使用煙草，擬南芥和大豆發(fā)根鑒定來自花園鼠尾草和藍色茴香鼠尾草的萜烯合酶基

3、因（SoNEOD，SoCINS,SoSABS,SoLINS,SoFPPS,SoTPS6,SoFARD,SgFPPS,SgGPS和SgLINS）以確定它們對各種組織中萜類合成的生物學意義。我們發(fā)現與野生型和GUS作為對照相比，表達這些萜烯合成基因的多數轉基因煙草、擬南芥和大豆產生更多的萜類化合物。此外，我們從大豆中克隆了2個參與萜烯合成的基因（GmFDPS和GmGGPP）。通過轉化大豆發(fā)根，研究了來自花園鼠尾草、藍色茴香鼠尾草和大豆的12

4、個萜烯基因(SoNEOD，SoCINS，SoGPS，SoSABS，SoLINS,SoFARD,SoTPS6,SgFPPS,SgGPS,SgLINS,GmFDPS和GmGGPP)對大豆結瘤的影響。我們發(fā)現，與作為對照的GUS轉基因植物相比，多個表達這些萜烯基因的大豆發(fā)根結瘤數和根瘤的重量均增加。另一方面，為了評估轉基因煙草的抗蟲性，進行了雙重選擇性攝食偏好和強制進食測試。我們發(fā)現，與表達SoNEOD，SoCINS，SoSABS，SoLIN