中文摘要：

青蒿素是一种倍半萜内酯，仅存在于一年生菊科植物青蒿（Artemisia annua L.）中，对于恶性疟疾有突出的疗效。青蒿含有丰富的单萜和倍半萜成分。初步研究表明，光信号对这些次生物质的代谢有重要影响。本研究将分析青蒿倍半萜生物合成的调控特征，重点分析青蒿素生物合成途径中HMGR，FPS和紫穗槐二烯合成酶基因的表达特征，分离紫穗槐二烯合成酶基因启动子，分析光信号（光周期、光强、光质）对青蒿素生物合成以及关键酶基因表达的影响。CRY1是植物光控发育最重要的光受体，过量表达往往会造成植物次生代谢产物的大量积累。本研究计划通过农杆菌介导，将CRY1基因转入青蒿过量表达，筛选青蒿素生物合成明显提高的转基因植物，并分析CRY1对倍半萜途径和青蒿素生物合成的影响，探索提高药用植物中有效成分生物合成的基因工程新技术。

结论摘要：

青蒿素是青蒿特有的一种倍半萜内酯，对恶性疟疾有突出疗效。本项目分析了青蒿素生物合成途径中HMGR、FPS、ADS和CYP71AV1等酶基因的表达特征，分离了ADS基因启动子，将pADS::luciferase经农杆菌介导转入青蒿。分析了光信号（光周期、光强、光质）对青蒿素生物合成以及关键酶基因表达的影响，结果表明ADS基因表达具有节律性，不同光质和光强对其具有调控作用。对青蒿转基因体系进行了改进，提高了转基因效率。过量表达蓝光受体（AtCRY1）的转基因青蒿的类黄酮和青蒿素生物合成发生改变，花青素含量较对照增加了20－30％，植物高产青蒿素的时期提前，生长2－3月的植物青蒿素含量可提高40％左右；过量表达血红蛋白VHB基因的转基因青蒿的青蒿素含量可提高50－100％。对青蒿素含量不同的青蒿品种以及外界理化因子诱导处理的青蒿进行了青蒿素生物合成的分子和代谢分析，制作了青蒿的EST基因芯片，通过差异杂交获得了一些可能与青蒿素生物合成相关的酶基因和转录因子基因。本项目加深了我们对植物次生代谢的认识，为青蒿素生物合成的基因工程调控打下了基础。