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山鸡椒[Litsea cubeba(Lour.) Pers.]是我国南方重要的经济油料树种，山鸡椒精油广泛用于日用化工、制药等行业，应用前景广阔。山鸡椒全株均含精油，果皮中含量可达3％，主要成分为柠檬醛等单萜化合物，山鸡椒精油中单萜含量占70％以上，是山鸡椒精油的主要活性物质。山鸡椒1-脱氧木酮糖-5-磷酸还原异构酶(DXR)是萜类合成上游MEP途径的关键酶，此途径合成的IPP和DMAPP主要用于单萜、二萜和四萜的生物合成，在萜类合成中发挥重要作用。目前，对山鸡椒萜类生物合成机理、功能基因开发和利用方面研究较少，对山鸡椒精油合成关键酶DXR基因的克隆和功能鉴定未见报道。本文在转录组测序的基础上，利用RT-PCR的方法，以山鸡椒果实RNA反转录的cDNA为模版，克隆了山鸡椒LcDXR基因的编码区序列，并进行了序列分析。在此基础上，构建了原核表达载体，采用包涵体变性、纯化和复性得到了具有催化活性的LcDXR蛋白，为研究LcDXR酶的结构和特性奠定了基础。同时，构建了植物表达载体，通过叶盘法转化烟草，获得了转基因阳性烟草植株，为进一步研究山鸡椒DXR基因在萜类合成中的功能，提高山鸡椒精油品质和产量奠定基础。主要研究结果如下: (1)山鸡椒1-脱氧木酮糖-5-磷酸还原异构酶(DXR)基因的克隆与生物信息学分析。以山鸡椒果实RNA反转录的cDNA为模版，克隆了山鸡椒1-脱氧木酮糖-5-磷酸还原异构酶(DXR)基因的cDNA，序列分析表明，LcDXR cDNA全长为1，501 bp，5非编码区长34 bp，3非编码区长53 bp，开放阅读框长1，413 bp，预测编码含有470个氨基酸残基的蛋白质，等电点为6.62，分子量为51.12 kD。对蛋白质的结构和功能进行了预测，该蛋白具有叶绿体转运肽，不存在跨膜结构域，蛋白质定位在叶绿体上，这一预测与萜类合成MEP途径在细胞中的作用部位是质体的事实相符合。利用SWISS-MODEL对LcDXR蛋白质进行同源建模，结果显示LcDXR由两个“V”形单体聚合而成，“C”端和“N”端构成“V”形的两臂。 (2)山鸡椒1-脱氧木酮糖-5-磷酸还原异构酶(DXR)编码基因的原核表达分析。构建了原核表达载体，利用IPTG诱导表达，对重组蛋白进行可溶性分析发现重组蛋白以包涵体的形式存在于细胞裂解液沉淀中，因而进行了增加蛋白可溶性的尝试，去除了重组蛋白转运肽序列再次进行原核表达，但结果仍然为包涵体。对包涵体进行变性、纯化和复性，获得了高纯度的重组蛋白，Western Blot结果进一步验证了获得的蛋白为LcDXR蛋白。对纯化得到的重组蛋白进行酶活性检测，检测结果显示NADPH在A340处的吸光值随着时间增长而降低，说明NADPH参加反应并且被消耗，反应速率先快后慢，纯化得到的LcDXR具有催化活性。 (3)山鸡椒1-脱氧木酮糖-5-磷酸还原异构酶(DXR)编码基因转化烟草。构建了植物表达载体并通过农杆菌介导的叶盘法转化烟草叶片，共培养后通过在含Kan的培养基中筛选、分化、生根培养，获得13株抗性植株。提取抗性植株DNA，分别扩增潮霉素基因和LcDXR基因，最终得到6株转基因烟草植株，为LcDXR基因后期功能鉴定奠定了基础。