青蒿素是药用植物青蒿产生的一种倍半萜内酯,是目前最有效的抗疟药物,但在植物中含量较低。本项目对青蒿素的生物合成及其调控进行了研究。构建了青蒿腺体毛EST文库,测序得到1300多个独立基因(uni-gene)。通过基因芯片分析,获得了596个差异表达克隆。分离鉴定了青蒿1个新的倍半萜合酶-没药醇合酶,1个α, β-双键还原酶,以及2个棉花P450还原酶。对青蒿素生物合成途径中的关键酶(紫穗槐二烯合酶,ADS)进行定点突变,使其催化效率提高近2倍,可用于青蒿素代谢基因工程。研究了光信号和植物激素对倍半萜生物合成的影响,发现茉莉酸酯信号因子MYC2起重要的的调控作用。对青蒿AP2类转录因子ZAP1和ZAP2展开研究,初步表明它们能够调控青蒿素生物合成途径中几个酶基因的转录。通过过量表达ADS,ZAP1和ZAP2,获得了若干青蒿素含量增加的转基因青蒿。由于青蒿素在腺毛中积累,项目还研究了miR156及其靶基因SPL对植物表皮毛分布和发育的影响,已获得相关转基因青蒿。已发表标注SCI论文4篇,申请国内和国际发明专利各1项。完成项目规定的研究任务。
英文主题词Artemisia annua; Artemisinin; Metabolism; Biosynthesis; Transformation