PDF《R 基因家族克隆及》

第3 9卷第1 2期西南大学学报(自然科学版)

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1 7年1 2月Vol.

39No.12JournalofS o u t h w e s tU n i v e r s i t y( N a t u r a lS c i e n c eE d i t i o n ) D e c .

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1 7 D O I :

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8 / j . c n k i . x d z k .

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7 青蒿 HMG R 基因家族克隆及 对茉莉酸甲酯和损伤的响应 ① 陈俞裴1 , 申甜1,

2 , 邱飞1 , 陈敏3 , 廖志华1 , 兰小中4 ,杨春贤1

1 . 西南大学 生命科学学院/三峡库区生态环境教育部重点实验室/西藏农牧学院药用植物联合研发中心,重庆

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1 5;

2 . 江川县第一中学,云南 玉溪

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0 0 3;

3 . 西南大学 药学院,重庆

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1 5;

4 . 西藏农牧学院 食品科学学院,西藏 林芝

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0 0 摘要:通过全基因组序列测定和 R A C E技术,从青蒿( A r t e m i s i aa n n u a L .) 克隆出了3条编码 HMG R 的c D NA 序列: A a HMG R 1, A a HMG R 2和A a HMG R 3,并对3条基因进行生物信息学分析. 结果表明: 3条序列与其他物种的 HMG R 具有高度相似性但基因组结构不一致;

组织表达分析中, A a HMG R 1在茎中表达量最高,而AaHMG R 2和AaHMG R 3在花中表达量较高;

外源茉莉酸甲酯( M e J A) 诱导处理后 A a HMG R 1的表达在0 . 5h时达到最大值, A a HMG R 2和AaHMG R 3则轻 微响应;

机械损伤3h 后能够使AaHMG R

1 的表达量上调约700倍,而AaH-MG R 2, A a HMG R 3上调幅度却不大. 综上研究结果表明, A a HMG R 1基因可能在青蒿素的生物合成中起着更为重 要的作用. 关键词:青蒿;

HMG R;

M e J A;

损伤;

青蒿素 中图分类号:Q

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6 .

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9 文献标志码:A 文章编号:1

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8 (

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0 8 青蒿素是从青蒿( A r t e m i s i aa n n u a L .) 中分离的一种含有过氧桥基团结构的新型倍半萜内酯[ 1] ,对于 治疗 脑型疟疾和抗氯喹恶性疟疾有特效[

2 ] .青蒿素联合治疗法(ArtemisininCombinationTherapies,AT C s ) 是世界卫生组织( WHO) 唯一推荐使用的基于青蒿素治疗疟疾的最有效的治疗方法[ 2] . 青蒿中青蒿 素含量很低,从天然青蒿中提取青蒿素远不能满足巨大市场需求[

3 ] ,提高青蒿素产量成为一项迫切任务. 目前,通过代谢工程提高青蒿素产量主要在两方面开展研究:采用合成生物学在酵母中合成青蒿酸并进而 光氧化形成青蒿素[

4 ] ;

采用代谢工程技术培育青蒿素超高产青蒿新品种[

5 ] . K e a s l i n g团队[

6 ] 在酵母中成功 的实现了青蒿素的部分合成,但是其现有的年产量有限且成本较高,无法满足巨大市场需求. 培育青蒿素 超高产青蒿新品种仍然是很有前景的研究方向. 开展青蒿素合成途径分子生物学研究是实现青蒿代谢工程 育种的前体. 甲瓦龙酸途径( MVA 途径) 为青蒿素生物合成提供基本5碳前体,

3 羟基

3 甲基戊二酰辅 酶A还原酶(

3 - h y d r o x y -

3 - m e t h y l g l u t a r y l - C o Ar e d u c t a s e ,HMG R) 催化3 羟基 3甲基戊二酰辅酶 A 形成 甲羟戊酸. 在植物中, HMG R 基因以家族形式存在,提高 HMG R 表达能促进萜类积累[ 7] . 在青蒿中超量表 ① 收稿日期:2

0 1

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7 基金项目:新世纪优秀人才支持计划项目( N C E T

1 2

0 9

3 0 ) . 作者简介:陈俞裴(

1 9

9 2 ) ,女,四川广安人,硕士,主要从事植物生物学与生物技术的研究. 通信作者:杨春贤,研究员,硕士研究生导师. 达外源 HMG R 基因能显著提高青蒿素含量[