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薰衣草芳樟醇合酶基因的克隆、表达及酶活性检测

2021-12-17龚林涛苏秀娟克热木汗吾斯曼尹松松

作物杂志 2021年6期

龚林涛 苏秀娟 廖 燕 克热木汗·吾斯曼 周 迪 尹松松

(新疆农业大学农学院/新疆农业大学农业生物技术重点实验室,830052,新疆乌鲁木齐)

薰衣草属唇形科薰衣草属(Lavandula),多年生半灌木或小灌木[1],是我国新疆特色的芳香植物,其植株耐旱、耐寒、喜光、怕涝,适宜质地疏松的土壤[2]。芳樟醇含量是评价薰衣草精油品质的重要指标之一[3]。芳樟醇合酶(linalool synthase,LIS)是由芳樟醇合酶基因编码而来,可以将异戊烯焦磷酸(IPP)和二甲基丙烯基二磷酸(DMAPP)的产物牻牛儿基焦磷酸(GPP)一步催化成芳樟醇,芳樟醇被乙醇酰基转移酶催化后可结合酰基辅酶 A中的酰基形成乙酸芳樟酯[4]。天然的芳樟醇气味清甜、圆润,广泛存在于植物的挥发油中,在香精、香料和医疗保健产业上应用广泛[5]。Kessler等[6]证实芳樟醇活性挥发物具有杀虫的功效;刘静等[7]发现薰衣草精油具有明显的镇静催眠作用;Linck等[8]证实芳樟醇对小鼠也存在镇静作用。芳樟醇是薰衣草精油的重要功效组分,因此对芳樟醇在薰衣草体内合成机制的研究具有重要意义。

LIS基因最早从仙女扇中克隆,是第1个分离得到的单萜类合成酶基因[9]。国内外已经从烟草、仙女扇和莽山野柑等植物中克隆了LIS基因,研究[10]表明,其编码的蛋白质可催化 GPP转化成芳樟醇。Mendoza-Poudereux等[11]将仙女扇LIS基因转入宽叶薰衣草后,转基因植株叶片中的芳樟醇含量显著增加,其含量是对照植株的 10倍,且表型未发生变异。Lewinsohn等[12]将仙女扇LIS基因转入番茄中,转基因番茄中芳樟醇及其衍生物的含量也都有所上升。……

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