广藿香香叶醇合酶基因克隆及表达分析

香叶醇合酶(geraniol synthase,GES)是香叶醇形成过程中非常重要的酶,是萜类代谢途径的限速酶。根据课题组广藿香转录组数据中的GES 转录本序列设计基因全长扩增引物,采用RT PCR方法克隆了广藿香GES基因的全长cDNA序列。对该基因进行了相关的生物信息学分析,并利用荧光实时定量PCR法检测了PcGES1基因在4个广藿香栽培种中不同时期茎、叶中的表达情况。结果显示：广藿香GES基因包含一个完整的ORF框,长1 734 bp,编码577个氨基酸,命名为PcGES1,GenBank登录号为KF926075 ;PcGES1基因编码的氨基酸序列与罗勒GES基因编码的氨基酸序列最为相近。广藿香GES蛋白定位在叶绿体中,无跨膜区域。PcGES1主要在叶中表达,老叶中表达量最高;从不同栽培种来看,PcGES1在石牌广藿香和高要广藿香中表达模式相似,在海南广藿香与印尼广藿香中表达相似,在海南广藿香老叶中表达最高。该研究结果为进一步阐明广藿香萜类代谢途径奠定了基础。     

细毛樟愈伤组织培养

从富含香叶醇的细毛樟（ＣｉｎｎａｍｏｍｕｍｔｅｎｕｉｐｉｌｕｍＫｏｓｔｅｒｍ）叶片外植体诱导出愈伤组织。愈伤组织生长较合适的培养基为ｐＨ５．８附加ＩＡＡ２ｍｇ／Ｌ和ＫＴ０１ｍｇ／Ｌ的ＭＳ培养基,在２５℃下暗培养。愈伤组织无性系继代培养到第６代后芳香成分初步分析结果表明主成分仍为香叶醇。     

四种植物精油对德国小蠊的驱避效果

室内测定4种蚊虫驱避效果较好的植物精油(香叶醇、芳樟醇、柠檬醛和茴香醛)对德国小蠊雄性成虫的驱避性,并与传统上常用的驱避剂DEET作对比研究,以期从中筛选出对德国小蠊驱避效果较好的驱避剂。每种植物精油设置4个剂量,即1,10,100和1000μg/cm2。结果表明,每种植物精油的驱避性均随剂量的增加而升高,4种精油的驱避性均高于DEET,驱避性最好的是芳樟醇;当剂量为100和1000μg/cm2时,每种植物精油的驱避性与对照组相比均有显著差异(P<0·05);除芳樟醇外,其余植物精油在剂量为1000μg/cm2时的驱避性与100μg/cm2的驱避性相比差异显著(P<0·05)。提示芳樟醇可能是一种很有发展前景的德国小蠊驱避剂。     

长春花萜类吲哚生物碱含量测定及相关基因的表达分析

采用反相高效液相色谱法(RP-HPLC)对23个长春花品种中的重要萜类吲哚生物碱文多灵、长春质碱和长春碱含量进行了测定,发现这3种生物碱的含量在不同品种中存在较大差异。相关性分析表明,文多灵、长春质碱和长春碱这3种生物碱中,文多灵含量和长春碱含量有极显著的相关性(P0.01)。利用RT-PCR分析了香叶醇10-脱羧酶基因(g10h)和异胡豆苷合成酶基因(str)在萜类吲哚生物碱含量有显著差异的品种之间的表达水平差异,并结合生物碱含量数据结果,发现g10h和str的表达水平和文多灵和长春质碱的总含量有显著的正相关性(P0.05),说明g10h和str基因可以作为长春花中文多灵和长春质碱含量的参考基因标记。该研究对为选育高萜类吲哚生物碱含量长春花品种及长春花萜类吲哚生物碱代谢工程具有重要意义。     

滇龙胆8-羟香叶醇氧化还原酶基因的克隆与表达分析

滇龙胆主要药效成分为龙胆苦苷,而8-羟香叶醇氧化还原酶基因Gr8HGO是龙胆苦苷生物合成途径的结构基因。为了研究Gr8HGO基因的功能,该文克隆了滇龙胆Gr8HGO基因,并进行表达分析。结果表明:(1)共克隆到5个Gr8HGO基因,其GenBank登录号分别为KP722029.1 (Gr8HGO-1)、KP722030.1(Gr8HGO-2)、KP722031.1(Gr8HGO-3)、KP722032.1(Gr8HGO-4)、KP723852.1(Gr8HGO-5)。(2) Gr8HGO-1基因全长1 062 bp,编码353个氨基酸,其他4个基因全长1 131 bp,编码376个氨基酸;理化性质分析结果表明5个蛋白单体相对分子质量约40 kD,理论等电点在5.47～5.95之间,均为疏水稳定蛋白。(3)信号序列分析结果表明5个蛋白均不含信号肽、跨膜螺旋和叶绿体转运肽;亚细胞定位分析结果表明5个蛋白可能定位于细胞质;结构域预测结果表明除Gr8HGO-1蛋白仅包含乙醇脱氢酶N端结构域(IPR013154)和C端结构域(IPR013149)外,其他4个蛋白还包含聚酮合酶、烯酰还原酶结构域(IPR020843)。(4)系统发育分析结果表明这些Gr8HGO蛋白与长春花Cr8HGO蛋白亲缘关系最近。(5) qPCR结果表明Gr8HGO基因主要在叶中表达,在根和茎中表达量很低。该研究为后续龙胆苦苷生物合成途径的解析奠定基础。     

一株具有从头合成单萜能力的葡萄酒复膜孢酵母

从中国湖南省刺葡萄果实表面分离到一株产香酵母LA24。对其进行了详细的形态特征描述,提供了显微镜的观察结果;通过对大亚基rRNA基因（LSU rDNA）D1/D2区序列进行PCR扩增,测序,并与NCBI数据库比对确定该菌为葡萄酒复膜孢酵母Saccharomycopsis vini。GC-QQQ鉴定该酵母能以葡萄糖为原料合成香叶醇、香茅醇和微量的α-松油醇和芳樟醇等单萜类物质。该菌株为首次报道具有合成单萜类能力的葡萄酒复膜孢酵母,为微生物合成单萜类生物途径的研究提供独特材料。     

外源因子对桦褐孔菌发酵产桦褐孔菌醇的影响

食药用真菌因其丰富的天然活性物质成为具有开发潜力的药物来源。桦褐孔菌Inonotus obliquus作为一种珍稀的药用真菌,因其对糖尿病、消化系统疾病、心血管疾病、肝病和癌症等疾病有良好的治疗效果而受到广泛关注。桦褐孔菌醇（inotodiol）是桦褐孔菌特有的一种羊毛甾烷型三萜类化合物,具有多种抗癌活性。本文的主要目的是研究外源因子的添加对桦褐孔菌液态发酵产桦褐孔菌醇的影响,以及对桦褐孔菌醇合成途径中酶活的影响。结果表明：最佳外源因子是香叶醇,最佳添加浓度和添加时间分别为0.02%（V/V）和第144小时。发酵结束时（240h）桦褐孔菌醇的产量为27.89mg/L是对照组（9.23mg/L）的3.02倍。通过对比添加香叶醇后桦褐孔菌醇的产量变化以及合成途径中4种酶（法尼基焦磷酸合酶、角鲨烯合酶、角鲨烯环氧化酶和羊毛甾醇合酶）的活性变化,对香叶醇的作用机制进行了初步探究。研究结果表明添加香叶醇后,4种酶活性均较对照组有显著的提高,与此对应的桦褐孔菌醇产量也显著增加,说明这4种酶在桦褐孔菌醇合成途径中起到了积极的作用。