普通烟草茄尼基焦磷酸合酶基因NtSPS的克隆和表达分析

闫　宁，赵韬智，向德虎，龚达平，张洪博，杜咏梅，刘新民，张忠锋，刘艳华*

（1.中国农业科学院烟草研究所，青岛 266101；2.东北农业大学生命科学学院，哈尔滨 150030）

普通烟草茄尼基焦磷酸合酶基因NtSPS的克隆和表达分析

闫宁1，赵韬智2，向德虎1，龚达平1，张洪博1，杜咏梅1，刘新民1，张忠锋1，刘艳华1*

（1.中国农业科学院烟草研究所，青岛 266101；2.东北农业大学生命科学学院，哈尔滨 150030）

为揭示烟草茄尼基焦磷酸合酶（Nicotiana tabacum solanesyl diphosphate synthase,NtSPS）在烟草茄尼醇生物合成中的作用，分离了烟草品种红花大金元茄尼醇生物合成关键基因NtSPS1和NtSPS2，并对其进行了序列比对、进化分析和亚细胞定位分析，研究了其在烟草植株不同器官的表达水平以及烟草植株不同器官的茄尼醇、叶绿素含量与NtSPS表达水平的相关性。结果表明，NtSPS1和NtSPS2开放读码框（ORF）大小分别为1209、1206 bp，分别编码402、401个氨基酸；NtSPS1 和NtSPS2均存在2个保守的DDxxD结构域，这与NtSPS功能发挥相关；NtSPS1、NtSPS2与番茄SPS同源性较高，这与烟草、番茄均为茄科作物有关；NtSPS1、NtSPS2均定位于叶绿体中；烟草植株不同器官NtSPS1和NtSPS2表达水平排序为：叶>茎>根，这与茄尼醇、叶绿素在烟草植株中的分布规律一致。本研究可为NtSPS调控烟草茄尼醇生物合成机制的深入研究奠定基础。

烟草；茄尼醇；茄尼基焦磷酸合酶；基因表达；叶绿素

茄尼醇为四倍半萜烯醇，是一种重要的药物中间体，可用于合成辅酶Q10和维生素K2等泛醌类药物和抗癌增效剂SDB[1-5]。辅酶Q10可用于治疗偏头痛、帕金森综合症、神经退行性疾病[6-7]，并可作为2型糖尿病患者的膳食补充剂[8]；维生素K2已被用于治疗骨质疏松症等[9]；茄尼……