唐美琼　赵以民　胡营

摘要：香叶基香叶基焦磷酸合酶（GGPPS）是植物萜类物质合成的一个重要调节靶点。目前已经在多种植物中开展了该基因的克隆和功能分析。对GGPPS基因及蛋白结构和生物学功能的最新研究进展进行了综述，为其在植物遗传育种方面的应用提供参考。

关键词：GGPPS；基因；研究进展

中图分类号：Q943.2 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）19-3601-02

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.19.001

Abstract： Geranylgeranyl pyrophosphate synthase（GGPPS） is an important target site for regulating isoprenoids biosynthesis in plant cells. Cloning and functional analysis of this gene has been carried out in many plants. The gene structures and biological function of GGPPS were reviewed to provide a basis for plant breeding.

Key words： GGPPS； gene； research progress

香叶基香叶基焦磷酸合酶（Geranylgeranyl pyrophosphate synthase，GGPPS），又称牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合酶，催化法尼基焦磷酸和异物烯基焦磷酸缩合生成香叶基香叶基焦磷酸，而后参与类胡萝卜素、赤霉素、萜类化合物等物质的合成，是植物初生和次生代谢途径中的关键酶之一[1]。迄今，有多种植物的GGPPS已经被深入研究并取得了很大的进展，但关于GGPPS基因及蛋白结构和生物学功能方面的系统性报道较少。因此，本研究通过文献报道结合本实验室的工作對GGPPS基因及蛋白结构和生物学功能研究进行综述，以期为其在植物育种方面的应用提供参考。

1 GGPPS基因及蛋白结构

迄今已在拟南芥[2]、丹参[3]、银杏[4]、番茄[5]、辣椒[6]、长春花[7]、野甘草[1]等多种植物中克隆到GGPPS基因。各植物的同源序列显示出较高的一致性，核苷酸水平上序列间的一致性在60%左右，氨基酸水平上序列间的一致性在75%左右。GGPPS在许多植物中是一个小的基因家族，如拟南芥的AtGGPPS可编码定位于叶绿体、内质网、线粒体的5个同工酶和1个相关蛋白；丹参中发现3条具有特异时空表达的GGPPS基因[8]。GGPPS基因的编码区序列长1.0～1.4 kb，多数GGPPS基因含有1个内含子序列。……