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棉酚、青蒿素生物合成途径及调控的研究

成果基本信息
关键词: 棉花;棉酚;青蒿素;生物合成
成果类别: 基础理论 技术成熟度: /
体现形式(基础理论类): 论文 体现形式(应用技术类): /
成果登记号: / 资源采集日期: 07-12-30
研究情况
单位名称: 中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所 技术水平: 国际领先
评价证书号: / 评价单位: /
评价日期: / 评价证书号: /
转化情况
转让范围: / 推广形式: /
已转让企业数(个): 0
联系方式
联系人(平台): 孵化基地 联系人(平台)电话: 0771-3394012
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成果简介

  本研究受国家自然科学基金重点项目资助。   棉花中存在大量的以棉酚为代表的酚类倍半萜化合物,它们既与棉花的抗病抗虫防御反应直接有关,同时又因毒性大而严重影响了棉籽的利用。青蒿含有丰富的单萜和倍半萜成分,其中倍半萜内酯青蒿素是治疗恶性疟疾的药物。棉酚和青蒿素都是倍半萜衍生物,二者的生物合成途径有一些共同或相似之处。因此棉酚、青蒿素的生物合成及调控,不仅具有学术意义,也有应用前景。   我们研究组自建立以来一直致力于棉酚生物合成途径的研究,取得了比较系统的成果,包括:   1)棉酚合成途径酶基因的克隆;   2)关键酶基因的表达调控;   3)棉酚途径与植物对环境的适应。   克隆了棉酚代谢途径中的法尼基二磷酸合酶,(+)--杜松烯合酶,(+)--杜松烯-8-羟化酶。这三个酶催化从5碳原子的异戊二烯前体到8-羟基杜松烯的3步连续的反应,其中(+)--杜松烯合酶是棉花倍半萜生物合成的关键酶,而杜松烯的8位羟基化是棉酚等倍半萜醛类形成的关键步骤。   为了研究棉酚途径的调控机制,分析了棉花杜松烯合酶基因CAD1-A的启动子,发现转录因子GaWRKY1能够与该启动子的W-box结合,在转录水平上调控CAD1-A基因的表达。还以棉酚途径为体系,研究了植物次生代谢的生理和生态学意义。工作围绕分泌型漆酶在化感现象中的作用以及在植物修复中的应用,棉花黄萎病菌激发子活性分析,以及棉酚对棉铃虫防御机制的诱导等三个方面展开。   棉花次生代谢的研究结果相继发表在Nature Biotechnology,Plant Journal,Plant Physiology等高水平杂志上。

成果名称: 棉酚、青蒿素生物合成途径及调控的研究 关键词: 棉花;棉酚;青蒿素;生物合成
成果类别: 基础理论 一级分类名称: 生物制药
二级分类名称: / 三级分类名称: /
研究起止时间: 2001.01 至2004.12 成果体现形式(应用技术类): /
成果属性: / 成果体现形式(基础理论类): 论文
技术成熟度: / 技术水平: 国际领先
研究形式: 独立研究 学科分类1: 530.64
单位名称: 中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所 学科分类2: /
中图分类号1: TQ464 所属高新技术类别: /
中图分类号2: / 课题来源: 国家科技计划
应用行业: 农、林、牧、渔业 课题立项名称:
国家科技计划子类别: 基础研究计划 课题立项编号: 30030020
经费实际投入额 (万元): 105 评价单位: /
评价形式: 验收 应用状态: /
评价日期: / 转让范围: /
评价证书号: / 推荐单位: 中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所
推广形式: / 成果登记号: /
成果简介:

  本研究受国家自然科学基金重点项目资助。   棉花中存在大量的以棉酚为代表的酚类倍半萜化合物,它们既与棉花的抗病抗虫防御反应直接有关,同时又因毒性大而严重影响了棉籽的利用。青蒿含有丰富的单萜和倍半萜成分,其中倍半萜内酯青蒿素是治疗恶性疟疾的药物。棉酚和青蒿素都是倍半萜衍生物,二者的生物合成途径有一些共同或相似之处。因此棉酚、青蒿素的生物合成及调控,不仅具有学术意义,也有应用前景。   我们研究组自建立以来一直致力于棉酚生物合成途径的研究,取得了比较系统的成果,包括:   1)棉酚合成途径酶基因的克隆;   2)关键酶基因的表达调控;   3)棉酚途径与植物对环境的适应。   克隆了棉酚代谢途径中的法尼基二磷酸合酶,(+)--杜松烯合酶,(+)--杜松烯-8-羟化酶。这三个酶催化从5碳原子的异戊二烯前体到8-羟基杜松烯的3步连续的反应,其中(+)--杜松烯合酶是棉花倍半萜生物合成的关键酶,而杜松烯的8位羟基化是棉酚等倍半萜醛类形成的关键步骤。   为了研究棉酚途径的调控机制,分析了棉花杜松烯合酶基因CAD1-A的启动子,发现转录因子GaWRKY1能够与该启动子的W-box结合,在转录水平上调控CAD1-A基因的表达。还以棉酚途径为体系,研究了植物次生代谢的生理和生态学意义。工作围绕分泌型漆酶在化感现象中的作用以及在植物修复中的应用,棉花黄萎病菌激发子活性分析,以及棉酚对棉铃虫防御机制的诱导等三个方面展开。   棉花次生代谢的研究结果相继发表在Nature Biotechnology,Plant Journal,Plant Physiology等高水平杂志上。

联系人: 科研计划处 成果登记日期: 07-10-16
联系人email: hyan@sibs.ac.cn 单位代码: 93100258
邮政编码222: 200032 联系人电话: 021-54924008
单位传真: 021-54924015 单位通讯地址: 上海市徐汇区枫林路300号
单位所在省市: 上海市 单位电话: 021-54924000;54924008
转让收入(万元): 0 单位属性: 独立科研机构
合作完成单位: / 已转让企业数(个): 0
成果发布年份: 2007 知识产权形式:
成果完成人: 陈晓亚;王凌健;林芝萍;毛颖波 资源采集日期: 07-12-30

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