阳春砂HMGR和DXR在烟草中单独及共同过量表达调控萜类化合物的生物合成

摘要

目的:HMGR和DXR分别是萜类生物合成途径——MVA和MEP途径的关键酶,本研究探讨阳春砂AvHMGR和AvDXR在转基因烟草中的过量表达对不同萜类化合物生物合成的影响。方法:采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术分析AvHMGR和AvDXR的表达水平,应用专一底物法测定HMGR和DXR的酶活性,利用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术检测不同萜类化合物的变化。结果:AvHMGR或AvDXR单独过量表达抑制了HMGR和DXR的活性,提高了五针松烯、新植二烯、薄荷烯和甾醇的含量;而AvHMGR和AvDXR共同过量表达对不同植株中酶活性的影响有差异,提高了甾醇和植醇的含量,但抑制了新植二烯的积累。结论:AvHMGR和AvDXR单独或共同过量表达对烟草中不同萜类化合物的合成调控存在差异,同时也证明了MVA和MEP途径并不完全独立,而是有着相互交流,本研究为利用阳春砂AvHMGR和AvDXR进行萜类化合物的代谢调控提供了依据。