[发明专利]一种与萜烯类化合物合成相关的蛋白及其应用

说明书

本发明涉及一种与萜烯类化合物合成相关的蛋白及其应用。本发明提供的蛋白，具有如SEQ ID NO2所示的氨基酸序列，编码基因具有SEQ ID NO1所示的核苷酸序列。本发明的实验证明，大肠杆菌中表达的NES1蛋白具有FPP和GPP合成活性；采用农杆菌介导法体获得转NES1基因水稻，结果表明转NES1的植株可显著吸引二化螟绒茧蜂雌虫，为生物防治提供了一种新方法。

技术领域

本发明属于植物分子生物学领域，特别涉及一种萜烯类化合物合成相关的蛋白，编码其的基因及其应用。

背景技术

植物的间接防御反应是在玉米上首次发现的，这种防御反应的特点是被植食性昆虫取食之后，植物依靠特异性挥发物的释放来吸引昆虫的天敌，从而达到防御植食性昆虫的目的。许多植物在被植食性昆虫取食之后可以提高特异性挥发物释放的量，一些植食性昆虫诱导的挥发物可以吸引植食性昆虫的天敌(捕食性或寄生性)，这些挥发物就成为植物间接防御的媒介(信号)物质，所以植物间接防御研究的核心是植物特异性的挥发性信号物质及其调控机制。相对于已经有一定研究基础的生态方面的研究，植物间接防御反应在分子生物学方面的研究还很薄弱。利用分子生物学技术以及转基因技术研究植物特异性的挥发物可以最大程度的去除背景干扰，容易地找到植食性昆虫诱导后表达量特异性上升的挥发物。目前植物间接防御反应在分子生物学方面的研究主要进行以下两方面：一方面是有多少基因直接参与植食性昆虫诱导后，植物特异性挥发物的生物合成；另一方面是这些基因怎样调控挥发物的合成，产物是什么以及这些产物具有什么样的作用。

植物萜烯(单萜烯、倍半萜烯、双萜烯)类化合物是植物在被植食性昆虫诱导后最常见，最多样的植物挥发物类群。萜烯类挥发物包括单萜类，倍半萜类，二萜类和萜烯同系物(E)‐4，8‐二甲基‐1，3，7‐壬三烯((E)‐4，8‐dimethyl‐1，3，7‐nonatriene，DMNT)和(E，E)‐4，8，12‐三甲基‐1，3，7，11‐十三碳四烯((E，E)‐4，8，12‐trimethyltrideca‐1，3，7，11‐tetraene，TMTT)等。DMNT和TMTT是植物花香挥发物和害虫诱导挥发物中最常见的一类，这两种物质在单子叶植物和双子叶植物中广泛存在。DMNT和TMTT的前体分别为(E)‐橙花叔醇和(E,E)‐香叶基芳樟醇。在拟南芥中研究发现CYP450酶基因可催化(E)‐橙花叔醇和(E,E)‐香叶基芳樟醇生成DMNT和TMTT。一些特定种类的萜烯化合物在植物间接防御方面的功能，已经通过人工合成标准化合物，从生态学方面进行了研究。在基因水平上，从调控植物萜烯合成酶基因的表达出发，也验证了部分萜烯化合物在植物间接防御方面的功能。所有的萜烯化合物都是由萜烯合成酶调控合成的，萜烯合成酶是合成植物萜烯类挥发物末端合成酶。因此，研究萜烯合成酶以及萜烯合成酶基因对于确定植食性昆虫诱导的植物特异性挥发物具有重要意义。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种与萜烯类化合物合成相关的蛋白及其编码基因。

一种与萜烯类化合物合成相关的蛋白，具有如SEQ ID NO：2所示的氨基酸序列。

所述萜烯类化合物为芳樟醇和(E)‐橙花叔醇。

上述蛋白的编码基因。

上述编码基因，具有SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列或者SEQ ID NO：1的5’末端第41‐1780位所示的核苷酸序列。

含有上述编码基因的重组载体或转基因细胞系或重组菌。

上述重组载体为将上述编码基因插入到表达载体中，得到表达所述蛋白的载体，所述表达载体为pET28a，编码基因插入到表达载体的Xho I和Nde I间；所述重组菌为将上述的重组载体导入目的菌得到的重组菌，所述目的菌为大肠杆菌。

上述蛋白或上述编码基因或上述重组载体或上述的重组菌在合成萜烯类化合物和/或吸引二化螟盘绒茧蜂中的应用。