茶樹萜類代謝上游基因表達(dá)的代謝前體調(diào)控和茶樹轉(zhuǎn)基因系初探.pdf

1、茶，因其健康功能和宜人的香氣，普受國(guó)內(nèi)外消費(fèi)者的歡迎。茶樹揮發(fā)性萜類物質(zhì)是茶葉香氣的重要組成成分，也是決定茶葉品質(zhì)與風(fēng)味的重要因素。茶樹萜類代謝機(jī)理和進(jìn)一步的調(diào)控，需要借助轉(zhuǎn)基因技術(shù)手段。目前，茶樹轉(zhuǎn)基因技術(shù)尚不成熟，難以獲得轉(zhuǎn)基因茶樹。本實(shí)驗(yàn)通過生物信息學(xué)技術(shù)，從已獲得的茶樹基因序列中，找到了部分茶樹萜類代謝上游基因，并通過代謝前體的飼喂，研究了代謝產(chǎn)物對(duì)這些基因表達(dá)的調(diào)控，旨在探明茶樹內(nèi)源萜類代謝上游途徑中的關(guān)鍵酶和關(guān)鍵步驟。此外，

2、本研究利用根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)茶樹愈傷組織進(jìn)行轉(zhuǎn)化，試圖建立起茶樹轉(zhuǎn)基因體系。
　　 主要研究結(jié)果如下：
　　 1.通過對(duì)茶樹轉(zhuǎn)錄組和基因組部分測(cè)序結(jié)果的比對(duì)分析，鑒別出MVA和MEP途徑中主要的基因組分(AACT，HMGS，HMGR；DXR，CMK，HDS；IDI，F(xiàn)PPS)，并根據(jù)已知植物萜類前體的代謝途徑，推測(cè)出茶樹中IPP，DMAPP，單萜生物合成可能的代謝途徑。通過對(duì)茶樹愈傷組織及葉圓片液體培養(yǎng)時(shí)外源前體的飼喂，定量

3、分析此代謝途徑中不同基因的表達(dá)水平。結(jié)果表明：在飼喂前體Acetyl-CoA后，CsHMGS和CsHMGR基因的表達(dá)量最高分別達(dá)到3和2.5倍；在飼喂前體DXP后，CsDXR、CsCMK、CsHDS基因的表達(dá)量最高分別達(dá)到1.7、2.3和1.5倍，從而，證實(shí)CsHMGS、CsHMGR、CsDXR是的表達(dá)明顯受到代謝前體的促進(jìn)。CsIDI和CsFPPS基因在前體DXP、IPP和DMAPP飼喂后表達(dá)量都提升2倍左右，說明CsIDI和CsFP

4、PS基因的表達(dá)明顯受到直接代謝前體IPP的促進(jìn)，同時(shí)在茶樹MVA和MEP途徑中，生成中間產(chǎn)物IPP的主要途徑是MEP途徑。
　　 2.利用農(nóng)抗早茶樹[Camelliasinensis(L.)0.Kuntze]品種的葉片進(jìn)行培養(yǎng)，誘導(dǎo)形成愈傷組織。選擇生長(zhǎng)旺盛、致密的愈傷組織塊與菌株為EHA105的根癌農(nóng)桿菌進(jìn)行共培養(yǎng)，利用潮霉素(Hygromycin)進(jìn)行抗性篩選，通過GUS染色及PCR的驗(yàn)證，證明試驗(yàn)獲得部分轉(zhuǎn)基因愈傷組織，在