梨萜类合成酶基因家族生物信息学与表达模式分析

赵荣荣 刘斌 郭超 刘恒 张元湖

（山东农业大学生命科学院 作物生物学国家重点实验室，泰安 271018）

萜类化合物（Terpenoids）是指由异戊二烯（Isoprene，C5）为基本结构单元组成的一类天然化合物。萜类作为植物体内一类重要的次生代谢产物，由初生代谢途径衍生而来，具有聚异戊二烯的碳骨架，根据异戊二烯的数目可以分为单萜（Monoterpene，C10）、倍半萜（Sesquiterpene，C15）、二萜（Diterpene，C20）、三萜（Triterpene，C30）和多萜。萜类化合物普遍存在于各种植物中，对植物的生长发育、防御等有重要的作用，同时也是梨和苹果等花果实芳香物质的来源之一。植物中的萜类化合物根据其生理功能的不同可以分为初生代谢物和次生代谢物。初生代谢物对植物的生长发育必不可少，包括胡萝卜素、类胡萝卜素、甾体、多聚萜醇和植物激素等，次生代谢物的种类繁多，在植物与环境的相互作用、植物与昆虫和动物之间的相互作用以及植物体之间的信号传递发挥重要的作用。一些萜类成分具有很高的药用价值和医疗价值，如倍半萜成分青蒿素是目前治疗疟疾的最佳药物［1］，紫杉醇是抗肿瘤的有效药物等［2］。萜类化合物通过类异戊二烯途径产生，研究表明，植物中类异戊二烯至少存在2条合成途径，包括经典的甲羟戊酸途径和丙酮酸/磷酸甘油醛途径［3-5］。

萜类合成酶作为萜类合成途径的关键酶是目前比较关注的研究方向之一，在拟南芥（Arabidopsis thaliana）［6］、水稻（Oryza sativa）［7］、番茄（Solanum lycopersicum）［8］、杨树（populus trichocarpa）［9］、大冷杉（Abies grandis）［10］、葡萄（Vitis viniferaL.）［11］和苹果（Malus domestica）［12］等植物中均有报导。梨基因组测序的完成和序列释放为梨萜类合成途径中各种关键酶的研究提供了可能［13］。……