為了研究馬鈴薯萜類代謝物的生物合成機制,從馬鈴薯基因組數(shù)據(jù)中篩選到一個萜類合酶基因。通過RT-PCR方法,從致病疫霉侵染后的馬鈴薯品種‘費烏瑞它’中成功克隆到該基因,命名為StHcS,并對其進(jìn)行生物信息學(xué)分析、生化功能鑒定及表達(dá)模式分析。結(jié)果表明:(1)序列分析顯示StHcS編碼區(qū)序列長1 497 bp,編碼498個氨基酸,分子質(zhì)量為74.78 kD。(2)StHcS基因編碼的蛋白序列含有DDXXD催化功能域,與短柱茶(Camellia maliflora)中的四甲基環(huán)癸二烯甲醇合酶相似度最高。(3)蛋白體外催化實驗和大腸桿菌代謝工程分析表明,StHcS可以催化生成倍半萜化合物四甲基環(huán)癸二烯甲醇(hedycaryol)。(4)基因表達(dá)分析顯示,StHcS可以被致病疫霉侵染誘導(dǎo)表達(dá)反式法尼烯焦磷酸(FPP),且在侵染后72 h表達(dá)最高;GC-MS分析顯示,在受侵染的馬鈴薯塊莖中檢測到四甲基環(huán)癸二烯甲醇。StHcS生化功能的鑒定為倍半萜合酶的研究提供了多樣性,也是首次在馬鈴薯中發(fā)現(xiàn)的四甲基環(huán)癸二烯甲醇合酶,為馬鈴薯萜類代謝途徑解析提供了參考。

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