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白藜芦醇（Resveratrol，Res）是一种植物保护素（phytoalexin），对于植物病原菌的侵害有防御作用。该化合物为一种抗氧化剂，其结构特征属于植物雌激素（phytoestrogen），对人体的多种机能有良好的调节作用，比如预防心脑血管疾病，防治癌症和延长细胞寿命等，所以白藜芦醇引起人们的广泛关注。但是白藜芦醇在自然界的含量并不丰富，因此，科学家们致力于使用植物基因工程的方法在异源植物中大量合成该化合物或者提高葡萄等自身能够合成白藜芦醇的植物中该化合物的含量。白藜芦醇通过苯丙烷类代谢途径合成，其合成的关键酶是白藜芦醇合酶（resveratrol synthase，RS），它与查尔酮合酶使用相同的底物。本研究主要是克隆白藜芦醇代谢途径中的相关基因，并使之在异源植物进行白藜芦醇的生物合成和提高Res在转基因植物中的含量。
1.利用RT-PCR的方法从葡萄科植物川鄂爬山虎（Parthenocissus henryana）中分离到RS的长1179bp全长编码区。把克隆的RS序列置于组成型启动子CaMV35S启动子的调控下，以除草剂抗性基因为选择标记，并在表达框两侧引入MAR序列（Matrix Attachment Regions，能提高两个序列间的基因的表达），采用农杆菌介导的叶盘法转化烟草（Nicotiana tabacum var。Winsconsin38）、生菜（Lactuca Sativa L.）、番茄（Lycopersiconesculentum）等植物。PCR和RT-PCR等方法证明该基因已经转化到植物中并能够正常转录。HPLC图谱显示：转基因植物的叶片提取物图谱中有一个与反式-白藜芦醇标准品的保留时间一致的吸收峰，然而在野生型植物和空载体转化植物的叶片提取物图谱中则不具有该吸收峰。电喷雾离子化质谱（ESI-MS）显示该化合物的核质比与反式-白藜芦醇标准品的相同，证明该化合物的确是白藜芦醇，也证明在转基因植物中成功合成了白藜芦醇。在不同的转基因植物中白藜芦醇的含量也是不同的，在生菜中最高含量为68.5±0.78微克每克叶片鲜重，在烟草中最高含量为9.25±0.83微克每克叶片鲜重。其中生菜中的白藜芦醇含量与葡萄果皮中的白藜芦醇含量相当。
2.根据已知的C4H序列设计一对简并引物，利用RT-PCR等方法从川鄂爬山虎中分离苯丙烷类代谢途径的第二个酶-肉桂酸-4-羟化酶（cinnamate-4-hydroxylase，C4H）的编码区，DNA序列和5端调控序列。把该基因命名为PhC4H，其编码区全长为1518bp，编码505个氨基酸，氨基酸序列具有C4H的保守序列。DNA序列全长为2895bp，序列分析表明，该基因含有两个内含子，一个长为205 bp，另一个长为1172 bp，而且它们的位置与在其他植物中发现的C4H具有一致性。Southern杂交结果显示该基因在爬山虎基因组中可能存在两个拷贝。并且利用基于5’-RACE技术的染色体步行方法获得一个长为963bp的5端调控序列，序列分析显示：该序列中具有多个光反应元件和MYB转录因子结合位点，提示该基因的调控表达受多种因素的影响。
3.为了提高RS的底物量，把得到的PhC4H和RS分别置于CaMV35S启动子的控制下，以除草剂抗性基因为选择标记，用农杆菌介导的叶盘法转化烟草。同时单独把RS序列置于CaMV35S启动子的控制下，以除草剂抗性基因为选择标记转化烟草和单独把PhC4H置于CaMV35S启动子的控制下，以卡那抗性基因为选择标记转化烟草。PCR、RT-PCR和Northern杂交的结果证明该基因已经转化到植物中并且能够正常转录。HPLC定量结果显示：转化有两个外源基因的烟草中的白藜芦醇含量要高于仅转化RS的烟草，最高含量达239.00±0.62微克每克叶片鲜重比只转化RS的烟草中的含量提高39.8倍，并且在野生型植物和仅转化PhC4H的烟草中都未检测到该化合物。
4.从爬山虎中分离到一株具有白藜芦醇合酶并能够合成白藜芦醇的内生真菌。