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樟树MVA途径基因克隆与表达模式初探

2021-06-01

中南林业科技大学学报 2021年5期
关键词:途径

(江西省林业科学院 国家林业和草原局樟树工程技术研究中心,江西 南昌 330032)

樟树Cinnamomum camphora是我国重要的木本精油植物资源之一。枝叶精油是目前樟树主要的利用部位,具有得率高、主成分突出等优点。萜类是樟树枝叶精油的主要成分,常根据各主成分含量差异将樟树划分为不同化学类型。其中,橙花叔醇型樟树精油主成分为橙花叔醇,归类于倍半萜类化学型[1-2]。我国樟属植物中其它倍半萜类化学型还包括金合欢醇型、γ-榄香烯型、布莱醇型、β-荜澄茄油烯型与β-石竹烯型等[3-4]。不同化学型樟属精油用途各异,橙花叔醇型精油主要为高级香水的调香剂和定香剂[5]。

植物化学型是指群体中个体间不能通过形态学区分的化学特性,主要用来描述个体间体内化合物特别是次生代谢物特征。倍半萜类化合物为植物主要次生代谢物之一,目前已在自然界中鉴定获得数万种之多。研究显示,各类倍半萜类化合物皆享有相同的前体物合成路径即甲羟戊酸途径(Mevalonate pathway,MVA)。该途径以2分子乙酰CoA作为启始反应物,通过7步连续酶促反应,最终生成异戊烯基焦磷酸(IPP)与其同分异构体二甲烯丙酯焦磷酸(DMAPP)[6-7]。启始反应步骤为2分子乙酰CoA缩合形成乙酰乙酰-CoA,由乙酰乙酰-CoA硫解酶(AACT)催化完成,该酶通常定位于细胞质或过氧化物酶体中[7]。3-羟基-3-甲基戊二酰CoA合成酶(HMGS)催化第二步反应形成3-羟基-3-甲基戊二酰CoA,随后经HMG-CoA 还原酶(HMGR)还原形成甲羟戊酸[7]。甲羟戊酸为相关合成中枢支点,可进入多种物质合成代谢通路。……

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