【摘 要】
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丁香酚是一种高效的植物源生物农药,主要用于防治番茄灰霉病、葡萄霜霉病和马铃薯晚疫病等重要的农业病害。本文以阿魏酸工程大肠杆菌为底盘细胞,利用合成生物学策略和模块化工程,将丁香酚人工合成途径分成松柏醇合成模块和丁香酚合成模块,进行基因筛选和表达优化的研究。将不同植物来源的3种松柏醇酰基转移酶基因和4种丁香酚合成酶基因进行交叉组合,构建了12个丁香酚合成模块。在E.coli BL21（DE3）中表达,
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丁香酚是一种高效的植物源生物农药,主要用于防治番茄灰霉病、葡萄霜霉病和马铃薯晚疫病等重要的农业病害。本文以阿魏酸工程大肠杆菌为底盘细胞,利用合成生物学策略和模块化工程,将丁香酚人工合成途径分成松柏醇合成模块和丁香酚合成模块,进行基因筛选和表达优化的研究。将不同植物来源的3种松柏醇酰基转移酶基因和4种丁香酚合成酶基因进行交叉组合,构建了12个丁香酚合成模块。在E.coli BL21（DE3）中表达,筛选出最优模块Ph CFAT/Gdl EGS2。与松柏醇合成模块在阿魏酸底底盘菌株中共表达后,用葡萄糖发酵,从头合成44.83mg/L的丁香酚。进一步对丁香酚合成模块的2个基因的非翻译区序列进行设计,组合优化后,能将100 mg/L松柏醇转化成61.88 mg/L的丁香酚。对松柏醇合成模块的At4CL、At CCR1和yah K的三个基因进行优化,使用单顺反子T7启动子表达,以阿魏酸为底物,合成99.14 mg/L的松柏醇。将优化的丁香酚合成途径在阿魏酸底盘细胞中表达,对初始葡萄糖、酵母提取物和诱导剂浓度等进行优化。在适宜的培养基和发酵条件下,丁香酚产量为103.64 mg/L。目前国内采用从丁香等植物中提取制备丁香酚,存在植物生长缓慢等问题。本文结合代谢工程以及合成生物学,实现了微生物从头合成丁香酚,具有重要应用价值和产业化前景。
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