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本论文共由三章组成。第一章详细介绍了产二倍半萜的唇形科(Lamiaceace)植物米团花（Leucosceptrum canum）和火把花（Colquhounia coccinea var.mollis）内生真菌的研究。一共从两种植物中分离鉴定了内生真菌92株，并对其中三株拟盘多毛孢属内生真菌(Pestalotiopsis spp.M-23，mi-38和A-9)的次生代谢产物开展了研究，发现化合物18个，主要为血苋烷和石竹烯倍半萜，包括8个新化合物。第二章详细论述了农作物马铃薯（Solanum tuberosum）中二倍半萜生物合成关键酶香叶基法尼基焦磷酸酯合成酶(Geranylfarnesyl diphosphate synthase，GFDPS)的研究。一共克隆了9个GFDPS候选基因，经原核表达和体内外酶活功能鉴定，发现St3073、St7237和St4579编码的重组蛋白体内外均能催化生成主要产物香叶基香叶基焦磷酸酯(GGDP)，同时St3073和St7237编码的重组蛋白体外还能催化生成香叶基法尼基焦磷酸酯(GFDP)，推测St3073和St7237可能参与了马铃薯中二倍半萜的生物合成。其余候选基因的功能有待进一步研究。第三章详细论述了植物异戊烯基转移酶的研究进展。 第一章三株植物内生真菌的次生代谢产物研究 植物内生真菌与其宿主植物的次生代谢之间存在长期的协同进化关系。拟盘多毛孢属真菌次生代谢产物化学结构复杂，生物活性多样，近年来备受关注。亲缘关系较远的唇形科植物米团花(L.canum)和火把花（C.coccinea var.mollis）都能产生新奇骨架的防御性二倍半萜，而火把花同属植物中尚未发现二倍半萜。且米团花和火把花在生境上有重叠，故推测内生真菌可能为两者二倍半萜的产生起到桥梁作用。本研究通过形态学结合分子生物学手段，一共从两种植物中分离并鉴定了内生真菌92株，经HPLC分析后选定了其中三株拟盘多毛孢属真菌Pestalotiopsis spp.M-23，mi-38和A-9进行了培养发酵和次生代谢产物研究。从三株内生真菌的固体发酵培养物中分离化合物18个，通过NMR、MS、UV和IR鉴定为血苋烷倍半萜，石竹烯倍半萜，羊毛甾烷三萜，异色原酮衍生物，酚类，甾体，以及含氮化合物，其中新化合物8个。生物活性测试发现，部分化合物对枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)的生长具有较弱的抑制活性。本研究丰富了拟盘多毛孢属内生真菌的化学多样性，为进一步研究米团花和火把花内生真菌中的次生代谢产物奠定了基础。 第二章马铃薯香叶基法尼基焦磷酸酯合成酶基因的克隆及功能鉴定 二倍半萜(C25)为萜类化合物中的一个重要亚类，其结构新颖且生物活性广泛，在自然界分布广泛，但其生物合成在植物中研究较少。香叶基法尼基焦磷酸酯合成酶(GFDPS)负责催化合成二倍半萜的链状前体GFDP，是二倍半萜生物合成的关键酶。重要农作物马铃薯（S.tuberosum）中含有直链的二倍半萜，但其生物合成及生物功能尚未见报道。本研究从马铃薯的基因组数据库中筛选出了9个GFDPS候选基因，并克隆出了这9个基因。在大肠杆菌中原核表达这9个候选基因，并进行体内外酶活分析，结果表明St3073、St7237和St4579编码的重组蛋白在体内外酶活测试中均表现出较强的GGDPS活性，St3073和St7237编码的重组蛋白在体外酶活实验中能产生GFDP，推测其可能与马铃薯中二倍半萜的生物合成相关。其余候选基因的功能有待进一步研究。根据系统发育学分析，推测具有产GFDP能力的St3073和St7237是从GGDPS进化而来。本研究为进一步研究马铃薯中二倍半萜的生物合成及其生物功能奠定了基础。 第三章植物异戊烯基转移酶研究进展 萜类化合物由多个异戊烯基单元(C5)构成，是一类广泛分布于自然界的天然产物，其结构和功能极其丰富多样。异戊烯基转移酶能够催化若干个异戊烯基单元缩合生成不同链长的萜类合成前体，是各类萜类化合物生物合成途径中的关键酶。本文综述了近20年来植物异戊烯基转移酶的研究进展，包括该类酶的分类状况，序列特征，催化机理，生理作用等，共引用文献108篇，为植物异戊烯基转移酶的研究与利用提供参考。