MVA和MEP途径中若干关键酶基因的克隆及其在烟草毛状根中的表达研究
摘要： 萜类化合物具有一定的生理活性及药理作用，在生态系统中、工业上、农业上和医药卫生上都有着重要的作用。人类一直在探索其合成途径，目前已经发现萜类化合物的生物合成主要有两条途径：一条是甲羟戊酸途径(MVA途径)，另一条是甲基赤藓醇4-磷酸途径(MEP途径)，又称脱氧木酮糖-5-磷酸途径(DXP途径)。每条途径都有着各自的关键酶系统，关键酶催化萜类化合物的生成。如今，MEP和MVA途径的酶基因的鉴定和改造研究在不断进展，将改造后的酶基因克隆到植物宿主或微生物宿主细胞中的应用越来越多。近年来由于毛状根具有生长繁殖速度快，遗传性状稳定，次生代谢产物含量高等特点被用于药用植物代谢工程的研究。
关键词：萜类化合物生物合成途径；关键酶；酶基因的克隆；毛状根
一、文献综述
1.萜类化合物的概述：
萜类化合物是植物次生代谢产物最大的一个家族，在自然界中广泛分布，由异戊二烯单元组成化合物及其衍生物，按碳原子的数目可以分为单萜、倍半萜、二萜、三萜和多萜等。由于多数萜类化合物分子中具有不同的碳环数，因此又可分为链萜、单环萜、双环萜和三环萜等[1]。
萜类化合物有着重要的作用。在生态系统中可以增强植物的抗病能力，帮助植物抵御天敌，维系植物与其他生物类群的互惠关系，对环境中其他植物或微生物的有利或不利的作用。在工业上，萜类及其合成产物得到越来越广泛地应用，并且收到了很大的经济效益。许多萜类化合物都是香料工业的重要原料。在农业上，萜类化合物是良好的除草剂和天然的杀虫剂。利用这些天然物质来除草、杀虫，对保护环境、维系系统的功能与平衡极为有益。在医药卫生上也运用广泛，如青蒿中的青蒿素对恶性疟疾有速效作，短叶红豆杉中的二萜类化合物紫杉醇具有良好的抗癌活性。近年来的研究表明，白桦三萜类物质具有良好的抗肿瘤作用。还有许多萜类具有防病治病的作用，如樟脑在医药上主要作为强心药和刺激剂。有的萜类化合物还有辅助药物吸收的作用，如不同浓度的杜香萜烯对安定的体外透皮吸收具有一定的促进作用[2]。
近年来，随着分子生物学、生物化学、生物信息学等学科的发展，萜类化合物的研究日趋深入，其生物合成途径也逐渐明晰，许多关键酶基因已得到克隆和分析。
2.萜类生物合成途径：
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