银杏内酯前体生物合成途径中关键酶基因的克隆与功能分析

银杏内酯是治疗心血管疾病最有效的天然药物之一,但在天然银杏中含量很低。基因工程技术是提高包括银杏内酯在内的植物次生代谢产物含量的最有效手段之一，而开展次生代谢产物生物合成的分子生物学和生物化学研究是实现其基因工程的必要前提。本研究拟从银杏中克隆银杏内酯前体生物合成途径中两个关键酶基因：1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶基因（dxr）和香叶基香叶基焦磷酸合成酶基因（ggpps）的全长cDNA，验证它们的功能，证明目的基因确实编码该途径上有功能的酶；分析dxr和ggpps的表达调控情况和银杏内酯积累的关系；建立农杆菌介导遗传转化银杏细胞的方法，通过在银杏细胞中分别过量表达dxr和ggpps，从而进一步考察目的基因在银杏内酯生物合成中的作用。最终从分子水平阐明银杏内酯前体生物合成途径上这两个关键步骤的分子机理，为实现银杏内酯的代谢工程提供候选基因和作用靶点。