高产脂思茅松牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶基因的克隆及表达
2018-12-14原晓龙
福建农林大学学报(自然科学版) 2018年6期
王 毅, 原晓龙, 陈 伟, 李 江
(云南省林业科学院云南省森林植物培育与开发利用重点实验室/国家林业局云南珍稀濒特森林植物保护和繁育重点实验室,云南 昆明 650201)
松脂是一类复杂的萜类混合物,包括易挥发的松节油类,主要是单萜和倍半萜类以及不易挥发的松香类,主要属于二萜类物质.目前,从松脂中分离鉴定的化合物已超过4万种[1].松脂被广泛应用于医药、化妆品、杀虫剂、化工及食品等行业中.思茅松(Pinuskesiyavar.langbianensis)是云南重要的松脂资源树种[2],其松香年产量超过25万t,松节油产量超过6万t.但云南的松脂原料林绝大部分属于天然次生林,松脂产量低下,平均单株松脂产量仅为2~3 kg·年-1.因此,培育高产脂思茅松种苗成为提高松脂产量的重要手段.目前,对高产脂思茅松的研究主要集中在优树选育[3]、半同胞家系选育[4].虽然科研工作者已对高产脂思茅松优树产脂量的相关因子进行过分析,并探讨了树脂道与高产脂之间的相关关系[5-6],但对于思茅松高产脂分子机理的研究却未见报道.
植物萜类物质的合成是由甲羟戊酸途径(MVA)和2C-甲基4-磷酸-4D-赤藓糖醇途径(MEP)两个途径完成,其中,单萜和二萜主要由MEP途径合成,倍半萜类主要由MVA途径合成[7].无论是MVA途径还是MEP途径,都会合成异戊烯焦磷酸及其异构物二甲丙烯焦磷酸,然后由于其在植物细胞中的不同位置,最终形成不同的代谢终产物[8].牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶(geranylgeranyl diphosphate synthase, GGPS)主要利用来源于MEP途径合成的异戊烯焦……
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