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银杏(Ginkgo biloba Linn.)是原产我国的“活化石”,是最重要的多功能树种之一,银杏叶提取物(GBE)在治疗心血管系统疾病方面有独特的疗效。银杏及其相关产业已经成为德国等国家植物药产业的一个主要组成部分。 提高叶用银杏的品质,已成为发展银杏产业的关键,在多种途径中,利用植物次生代谢途径中关键酶的基因工程中的“基因添加”和“基因剔除”技术来改进叶用银杏的品质,是最具有广阔前景的途径之一,而克隆植物次生代谢途径中关键酶的基因是首要的工作之一。 在银杏的主要有效成分——黄酮类的生物合成途径中,苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase,PAL,EC 4.3.1.5)是这一途径中的第一个关键酶和限速酶,本论文利用已研究的其他植物的PAL氨基酸序列中的保守区,设计出简并引物,应用PCR等分子克隆技术,首次成功地从银杏基因组中克隆出了PAL基因片断,长度为1140bp,所得序列已登录在NCBI的GenBank中,核酸序列和推测的氨基酸序列的Accession分别为AY231176和AAO73468。 利用新兴的生物信息学技术,首次对已克隆部分的银杏的PAL基因和氨基酸序列进行了多方面的分析,结果表明,银杏的PAL基因不具有内含子,与其它裸子植物的PAL基因近似,用PAL构建的分子进化树与形态的分类学较吻合,对银杏PAL基因和氨基酸序列的信息位点分析结果显示,银杏PAL的基因和氨基酸序列符合PAL的诱导酶特性,分析结果在分子水平上揭示出PAL基因调控的多因素性、多层次性和复杂性。