1、杜仲（EucommiaUlmoidesOliv.）是我國(guó)特有的名貴藥用樹(shù)種，也是優(yōu)質(zhì)的天然膠資源。杜仲萜類(lèi)物質(zhì)如環(huán)烯醚萜類(lèi)和多萜——杜仲膠被醫(yī)藥和工業(yè)行業(yè)高度重視。環(huán)烯醚萜類(lèi)已被證明具有抗癌、抗衰老、降血壓、降血脂、增強(qiáng)免疫功能等多種藥理作用，倍受?chē)?guó)內(nèi)外醫(yī)藥界關(guān)注;杜仲膠具有獨(dú)特的“橡膠-塑料二重性”，在低溫可塑性、熱彈性、共混性、高絕緣性和耐腐蝕性等方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了三葉橡膠，可廣泛應(yīng)用于橡膠工業(yè)、航空航天、軍工、船舶、化工、醫(yī)療等多個(gè)領(lǐng)

2、域。然而，杜仲萜類(lèi)物質(zhì)合成及高效積累的分子機(jī)理尚不清楚。甲基戊酸(MVA)途徑是萜類(lèi)物質(zhì)合成的重要途徑之一，本研究在杜仲果實(shí)和葉片轉(zhuǎn)錄組測(cè)序數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，利用生物信息學(xué)方法對(duì)杜仲果實(shí)和葉片(MVA)途徑基因的表達(dá)差異、序列特征及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)分析和預(yù)測(cè)，為解析杜仲萜類(lèi)生物合成MVA途徑的分子機(jī)理及高效積累的遺傳機(jī)理和分子育種研究提供理論基礎(chǔ)。
　　 杜仲幼果和成熟果轉(zhuǎn)錄組中，萜類(lèi)物質(zhì)合成(MVA)途徑共涉及30條Unigene

3、。分別鑒定了ACOT、HMGS、HMGR、MK、PMK、MDP基因的7條、3條、11條、2條、2條5條。表達(dá)差異分析表明，EuACOT2—EuACOT6、EuHMGS1—EuHMGS3、EuHMGR1、EuHMGR2、EuHMGR8、EuHMGR10、EuMK1、EuMK2、EuPMK1、EuMDP1—EuMDP5在幼果和成熟果實(shí)中的表達(dá)量具有顯著差異。EuHMGR4、EuHMGR5在幼果特異表達(dá);EuACOT7、EuHMGR10在成熟

4、果實(shí)特異表達(dá)。
　　 鑒定了幼果和成熟果中MVA途徑3條全長(zhǎng)cDNA。EuACOT1基因全長(zhǎng)cDNA為1248bp，編碼416個(gè)氨基酸，穩(wěn)定的疏水性蛋白;EuHMGS2基因全長(zhǎng)cDNA為1356bp，編碼452個(gè)氨基酸，屬于不穩(wěn)定的疏水性蛋白。EuHMGR9基因全長(zhǎng)cDNA為1770bp，編碼590個(gè)氨基酸，不穩(wěn)定的疏水性蛋白。以上三個(gè)蛋白的二級(jí)結(jié)構(gòu)均是以α-螺旋和螺環(huán)結(jié)構(gòu)為主的混合型結(jié)構(gòu)。
　　 杜仲幼果和葉片轉(zhuǎn)錄組中

5、，萜類(lèi)物質(zhì)合成MVA途徑共涉及23條Unigene。分別鑒定了ACOT、HMGS、HMGR、MK、PMK、MDP基因的3條、3條、8條、2條、1條、6條。表達(dá)差異分析表明，EuACOT8、EuACOT10、EuHMGS4—EuHMGS6、EuHMGR17、EuHMGR18、EuMK3、EuMK4、EuMDP7—EuMDP11在幼果和成熟果實(shí)中的表達(dá)量具有顯著差異。EuHMGR15、EuHMGR17在幼果中特異表達(dá)。
　　 鑒定了

6、幼果和葉片中MVA途徑8條全長(zhǎng)cDNA。EuACOT8、EuACOT9、EuACOT10、EuMK3基因全長(zhǎng)cDNA分別為1224bp、1242bp、1224bp、990bp，分別編碼408個(gè)、414個(gè)、408個(gè)、330個(gè)氨基酸，它們均是穩(wěn)定的疏水性蛋白質(zhì)。EuHMGR19基因全長(zhǎng)cDNA為1740bp，編碼580個(gè)氨基酸，是穩(wěn)定的親水性蛋白質(zhì)。EuHMGR12基因全長(zhǎng)cDNA為1770bp，編碼590個(gè)氨基酸，是不穩(wěn)定的疏水性蛋白質(zhì)。