青蒿素生物合成途径调控因子及还原酶克隆的研究

青蒿素是目前最有效的抗疟药物，是青蒿所特有的一种倍半萜内酯，其含量较低，资源紧缺。青蒿酸是青蒿素生物合成途径的中间产物，青蒿酸（青蒿醛）转变为二氢青蒿酸的过程是青蒿素生物合成的限速步骤，催化该反应的还原酶基因尚未克隆，其调控机制也缺乏研究。本项目将通过对青蒿的诱导处理，促进青蒿素生物合成，使材料中目的基因的转录本相对富集；建立经过诱导的青蒿组织的cDNA文库和cDNA芯片，通过差异杂交获得候选基因，分析基因表达特征和青蒿素生物合成的正相关性，克隆该途径中催化青蒿酸（青蒿醛）转变成二氢青蒿酸（二氢青蒿醛）的还原酶的cDNA和调控基因（如WRKY转录因子）；通过体外酶活分析，鉴定蛋白功能，为青蒿素代谢工程提供关键靶基因。通过RNAi抑制候选基因表达，分析转基因植物青蒿素含量和代谢谱变化，验证基因的功能；通过高表达所克隆的基因，提高转基因植物中青蒿素积累，筛选得到青蒿素高产的转基因株系。