贺凌霄 何 雷 李洪臣 李芳芳 颜培强 姚 远薛 刚 孙聚涛 杨铁钊 徐世晓*

(1.河南农业大学 烟草学院，郑州 450002；2.中国烟草总公司 河南省公司，郑州450046；3.河南省烟草公司 三门峡市公司，河南 三门峡 472000；4.黑龙江省烟草公司 哈尔滨烟叶公司， 哈尔滨 150001)

顺-冷杉醇(cis-abienol)是大部分香料烟和部分雪茄烟叶片腺毛分泌物中特有的萜类香气前体物之一[1]，由腺毛特异性启动子驱动柯巴基焦磷酸合酶(8-hydroxy-copalyl diphosphate synthase，CPS2)[2-5]而合成。Sallaud等[6]通过体外试验证明NtCPS2基因编码柯巴基焦磷酸合酶，参与赖百当类化合物前体物质8-羟基-柯巴基焦磷酸(8-α-hydroxy-copalyl-pyrophophate，8-OH-CPP)合成。与香料烟和雪茄烟不同，常规烤烟品种合成顺-冷杉醇，其香气风格会具有晾晒烟的特征，对卷烟香气产生负面影响，在一定程度上影响其工业可用性[7-8]。

在赖百当类合成途径中，牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸(geranylgeranyl-PP，GGPP)通过折叠形成赖百当类烷骨架结构，在CPS2催化作用下形成8-OH-CPP；在顺-冷杉醇合成酶(cis-abienol synthase，ABS)和香紫苏醇合成酶(sclareol synthase，SCLS)催化作用下，8-OH-CPP分别合成顺-冷杉醇(cis-abienol)和赖百当烯二醇(labdene-diol)[9]，见图1。

图1 烟草赤霉素(a)[10]和赖百当二萜(b)[1]合成途径Fig.1 Synthesis pathway of gibberellin (a)[10] and labdene diterpene (b)[1] in tobacco

赖百当类化合物合成的直接前体GGPP是萜类代谢的中间产物，其以丙酮酸、甘油醛-3-磷酸为原料由甲基赤藓醇-4-磷酸途径(methylerythritol-4-phosphate pathway, MEP)经多步反应后生成[11]，后以不同于赖百当类合成的折叠方式形成赤霉素类烷骨架结构，在柯巴基焦磷酸合酶(ent-copalyl diphosphate synthase，CPS)、内-贝壳杉烯合成酶(ent-kaurene synthase，KS)催化作用下形成内-贝壳杉烯(ent-kaurene)；在内-贝壳杉烯氧化酶(ent-kaurene oxidase，KO)、内-贝壳杉烯酸氧化酶(ent-kaurenoic acid oxidase，KAO)氧化作用下转化成GA12；再通过GA20-氧化酶 (GA20-oxidase，GA20ox)、GA2-氧化酶 (GA2-oxidase，GA2ox) 等合成具有生物活性的赤霉素[10,12-13]，见图1。……