通过转双基因探索提高长春花文多灵生物合成的研究
通过转双基因探索提高长春花文多灵生物合成的研究
【摘要】：药用植物长春花是次生代谢研究中的一种重要模式植物。长春花含有130多种重要的萜类吲哚生物碱,其中双吲哚生物碱长春碱和长春新碱具有抗肿瘤功效,单吲哚生物碱阿玛碱、文多灵和长春质碱具有降血压、降血糖和降血脂的作用,但它们在天然长春花植株中含量极低或较低,远不能满足市场需求,使其价格不菲或较为昂贵。其中文多灵不仅本身具有药用价值,而且是双吲哚生物碱合成的直接前体,能够用于双吲哚生物碱的体外半合成。而文多灵是在绿色组织,特别是叶片才能大量合成,因此本研究拟利用豌豆核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶小亚基的TP将文多灵合成途径关键基因脱乙酰氧文多灵-4-羟化酶(desacctoxyvindoline-4-hydroxylanse,简写为D4H)和脱乙酰文多灵‐4‐O‐乙酰转移酶(dwacetylvindoline-4-O-acetyltransfetrase,简写为DAT)的过表达产物定位于叶绿体中,以实现文多灵在叶绿体中的区域性合成和积累,以期增加双吲哚生物碱的积累,同时为体外半合成抗癌生物碱提供原料。目前课题组已经成功构建了两套含有目的基因D4H和DAT的植物过表达载体,而且获得了分别转化有这两个目的基因的根癌农杆菌和发根农杆菌,并利用这些工程菌分别对长春花叶片进行了侵染,经过抗性筛选和分子鉴定,成功筛选到数个分别转单基因和双基因D4H和DAT的愈伤组织和毛状根。同时通过尝试不同的培养条件,包括不同激素和外源物的添加等,成功由毛状根诱导获得了愈伤组织,并摸索了生芽条件;另外成功诱导长春花下胚轴获得的再生植株,并成功诱导长春花种子再生出丛生芽,以期建立稳定的长春花再生体系,为实现长春花文多灵的大量合成奠定了重要基础。
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