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青蒿中青蒿素的含量很低,通常只是青蒿叶片干重的0.01~0.1%,因此人们尝试通过代谢调控的方式来提高青蒿中的青蒿素的含量。被研究的较广泛而深入的主要是通过在青蒿中过表达青蒿素合成途径上的关键酶基因来提高青蒿素。此外,与逆境胁迫相关的转录因子也被发现对青蒿素合成途径的代谢调控具有作用。本研究主要是探索在青蒿中过表达两个关键酶基因的组合策略对提高青蒿素含量的影响,为此,分别构建了青蒿素合成途径中的关键酶基因FPS-DBR2和FPS-ALDH1组合的双边界表达载体,并将其转化青蒿。此外从青蒿中克隆了与逆境胁迫相关的B-BOX型锌指蛋白基因AaBBX22。本研究得到了如下结果:1.构建了含FPS-DBR2组合的双边界表达载体,以青蒿叶片为外植体,采用根癌农杆菌介导的方法转化青蒿,得到了转基因青蒿植株。PCR分析确认获得了7株转FPS-DBR2组合的转基因植株。Real-time PCR分析发现目的基因FPS-DBR2在转基因植株中的表达量均被上调。采用HPLC-ELSD方法检测了转FPS-DBR2组合的转基因植株中青蒿素的含量,结果显示转基因植株中青蒿素含量最高达到了对照的3.12倍。2.构建了含FPS-ALDH1组合的双边界表达载体,在构建过程中采用了定点突变的方法。以青蒿叶片为外植体,采用根癌农杆菌介导的方法转化青蒿,得到了转基因青蒿植株。PCR分析确认获得了5株转FPS-ALDH1组合的转基因植株。Real-time PCR分析发现目的基因FPS-ALDH1在转基因植株中的表达量均被上调。采用HPLC-ELSD方法检测了转FPS-ALDH1组合的转基因植株中青蒿素的含量,结果显示转基因植株中青蒿素含量最高达到对照的1.62倍。3.从青蒿cDNA文库克隆到了AaBBX22基因的全长序列,并对其进行了生物信息学分析。该基因的开放阅读框为813bp,共编码270个氨基酸序列,包含两个典型锌离子结合位点B-BOX。进化树分析得知其同欧亚葡萄(Vitis vinifera)和大豆(Glycine max)具有较近的亲缘关系。对AaBBX22基因进行不同组织部位的表达分析发现该基因在根中的表达量较高,而在其他组织中的表达量较低。并且对AaBBX22基因在不同胁迫条件下转录水平上的表达差异性分析发现,低温处理显著抑制AaBBX22的表达;伤害处理的0.5h内AaBBX22的表达量迅速下降,随后又呈缓慢上升的趋势;盐和干旱处理可以诱导基因的表达提高,随着盐和干旱处理时间的延长,AaBBX22基因的表达量是呈上升趋势的。推测AaBBX22基因可能参与植物的耐盐和耐旱调控。