浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計(jì)

1、浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）文獻(xiàn)綜述文獻(xiàn)綜述柑橘發(fā)育階段萜類成分的合成及其相關(guān)基因調(diào)控的研柑橘發(fā)育階段萜類成分的合成及其相關(guān)基因調(diào)控的研究學(xué)生姓名：湯沁學(xué)生姓名：湯沁學(xué)號(hào)：學(xué)號(hào)：30716010093071601009專業(yè)：應(yīng)用生物科學(xué)專業(yè)：應(yīng)用生物科學(xué)班級(jí)班級(jí)07030703指導(dǎo)老師：張波指導(dǎo)老師：張波在于相同品種或不同品種植物間[10]。1.2.31.2.3物質(zhì)釋放規(guī)律研究物質(zhì)

2、釋放規(guī)律研究梁寶生等[11]采用流動(dòng)式采樣與氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法研究了意大利撒丁島Noak’sArk自然生態(tài)區(qū)主要灌木黃連木（Pistasicalentiscus）萜烯類化合物排特征、排放速率及其日變化。研究發(fā)現(xiàn)，萜烯排放速率隨溫度的升高而增加，并呈指數(shù)相關(guān)。在姜花中的研究發(fā)現(xiàn)，單萜類化合物含量隨著花的發(fā)育而逐漸增多[4]。1.31.3萜烯類合成酶及相關(guān)基因的研究進(jìn)展萜烯類合成酶及相關(guān)基因的研究進(jìn)展1.3.11.3.1萜烯類物質(zhì)的合成途徑

3、萜烯類物質(zhì)的合成途徑萜烯類化合物是由五碳化合物異戊二烯為結(jié)構(gòu)單位構(gòu)成的一類化合物，根據(jù)數(shù)目不同可分為單萜、倍半萜、雙萜和三萜。萜烯類合成路徑是植物中合成芳香揮發(fā)物的主要路徑。單萜，雙萜和三萜，通常由3磷酸甘油醛或脫氧5磷酸木酮糖(DOXP)通過異戊萜二磷酸(IPP)在質(zhì)體中合成。異戊烯基二磷酸(IPP)和二甲基烯丙基二磷酸(DMAPP)，是萜烯類合成共同的前體。在質(zhì)體和細(xì)胞質(zhì)中分別合成的單萜底物牻牛兒基二磷酸(GPP)和倍半萜底物法尼基

4、二磷酸(FPP)，最后在萜類合成酶(TPS)的催化下生成各自的產(chǎn)物[2]。其中，質(zhì)體的三磷酸甘油醛——丙酮酸(GAPpyruvate)途徑合成的IPP和DMAPP，通過關(guān)鍵酶1脫氧木酮酸5磷酸酯合成酶(DXPS)，最終合成異戊烯和單萜；細(xì)胞質(zhì)的乙酸甲羥戊酸(acetateMVA)途徑合成的IPP和DMAPP，主要限速酶為3羥基3甲基戊二酰基輔酶A還原酶(HMGR)，最終合成倍半萜。（圖一）1.3.21.3.2萜類合成酶活性及相關(guān)基因調(diào)控

5、研究進(jìn)展萜類合成酶活性及相關(guān)基因調(diào)控研究進(jìn)展根據(jù)萜烯類合成的基本途徑可見，萜類合成酶是合成萜烯類物質(zhì)的主要酶。在萜類合成酶的研究上，對(duì)模式植物如擬南芥、玉米、稻、馬鈴薯、苜蓿屬和云杉屬的研究表明，其基因序列和表達(dá)序列標(biāo)簽（EST）數(shù)據(jù)顯示存在大量的TPS基因家族成員，對(duì)其進(jìn)化機(jī)制及對(duì)調(diào)控萜烯類物質(zhì)多樣性已有深入研究[8]。目前，大量萜類合成酶被發(fā)現(xiàn)，隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)的提高，例如利用基因組測(cè)序獲得的信息來進(jìn)行序列拼接，可獲得基因的全長(zhǎng)[12]

6、。在姜花中利用RTPCR與RACE相結(jié)合的方法，在花中克隆得到一個(gè)單萜合成酶基因的cDNA全長(zhǎng)序列Hcmonotps，一個(gè)萜類合成酶基因Hctps1的3’端序列[4]。Takehiko等從溫州蜜柑中分離出四個(gè)單萜合成酶的基因，CitMTSE1，CitMTS3，CitMTS61和CitMTS62。這四個(gè)基因通過體外功能試驗(yàn)驗(yàn)證分別編碼d檸檬烯合成酶，γ萜品烯合成酶，γ萜品烯合成酶和β蒎烯合成酶。它們相應(yīng)的蛋白質(zhì)構(gòu)成了單萜合成酶的特性。另外

7、，在柑橘發(fā)育的初級(jí)階段mRNA在果皮中表達(dá)活躍[13]。研究還分離得到CitMTSL1和CitMTSL4基因的cDNA全長(zhǎng)，它們是編碼18桉油素和（E）β羅勒烯的基因。研究顯示這兩種基因轉(zhuǎn)錄積累模式和18桉油素、（E）β羅勒烯表達(dá)模式相一致[14]。在檸檬外果皮腺體中含有大量單萜物質(zhì)，通過提取發(fā)育初期果皮中的mRNA，將其反轉(zhuǎn)錄并分離，Joost等[7]得到四種新的TPS基因家族成員。這些基因編碼的酶以牻牛兒基二磷酸為底物合成的產(chǎn)物為兩

8、種（）檸檬烯，（）β蒎烯和γ萜品烯，這些產(chǎn)物構(gòu)成了柑橘精油中常見的17種單萜骨架中的10種，它占到主要成分的90%以上。研究表明檀香揮發(fā)油主要成分為萜烯類化合物，其中檀香醇等倍半萜烯類占揮發(fā)油總量的60%80%，通過克隆技術(shù)獲得了一個(gè)參與檀香揮發(fā)油形成的萜類合成酶基因[15]。Liat等[16]研究倍半萜瓦倫烯合成的關(guān)鍵基因Cstps1，該基因編碼的倍半萜合成酶以法尼基二磷酸為底物催化形成單一的倍半萜產(chǎn)物——瓦倫烯。對(duì)該基因分離研究發(fā)現(xiàn)