龙脑樟形成“龙脑”的分子机理研究

樟树中的一种化学型龙脑樟是提取天然冰片的理想原料。但是龙脑樟在种植过程杂化，所得天然右旋龙脑含量不高，种子繁殖后代个体变异性非常大，高龙脑含量性能在后代中很难稳定延续。另外，由于道地药材是某个地区生产的有效成分含量较高或配比最优的中药材，是一种地域性特化的化学型。某种特定的化学型很可能是"道地药材"的"道地"之所在。因此，本课题从与次生代谢产物有关的功能基因入手（单萜合酶基因）研究龙脑樟形成"龙脑"的分子机理，对今后提高植物中龙脑的含量，促进龙脑樟资源的可持续性利用具有重要的意义，同时为今后从遗传方面研究道地药材提供一种研究思路。

樟树Cinnamomum camphora (L).Prasl在种植过程发生杂化，分化成具有不同化学型的樟，如龙脑型，芳樟醇型，樟脑型等，其中龙脑樟是提取天然冰片的理想原料。本研究利用RACE和Tail-PCR等技术克隆了芳樟单萜合酶基因和龙脑樟单萜合酶基因（距离单萜合酶基因5’端还差72个氨基酸序列）。对芳樟单萜合酶的功能进行了验证，将芳樟单萜合酶基因构建到原核表达载体pET32a上，转化大肠杆菌BL21(DE3)，IPTG诱导表达出来大约85KD的蛋白，与该芳樟单萜合酶推测的分子量相符，利用正交实验优化蛋白质表达的条件，纯化原核表达产生的芳樟单萜合酶，并以GGPP为底物进行催化反应，GC-MS分析催化产物表明该物质是Tricyclo(一种单萜类化合物)。樟种子发芽后，到生长3个月时开始取叶片材料进行挥发油成分分析，结果表明樟树种苗在发育过程中，叶片内成分发生改变，从第5个月开始有化学分型。