專利名稱：影響茶葉香氣品質的單萜/倍半萜合成酶CsLIS/NES基因及其在植物中的催香用途的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種影響茶葉香氣品質的單萜/倍半萜合成酶CsLIS/NES基因及其在植物中催香的用途。
背景技術：
香氣是茶葉重要品質之一。茶葉中的香氣物質種類很多。其中揮發性萜類化合物因具有特殊花果香味，是各類茶的重要香氣成分，對紅茶、烏龍茶特有香氣品質的形成尤為重要。 芳樟醇香味宜人，兩種旋光對映體(R)-和(S)-Linalool分別具有熏衣草香(Lavender)和檸檬香，香中帶甜。其次，芳樟醇的感受閾值低，香味活性高。此外，芳樟醇還能進一步轉化生成多種香氣物質，如氧化芳樟醇(Hotrienol, 3，7- 二甲基-1,5, 7-辛三烯-3-醇)及其醛醇衍生物，這些物質被認為是烏龍茶特征香氣物質。再其次，呋喃型和吡喃型多種芳樟醇環氧化物異構體具有多種花香、果香和木香，對茶的香氣品質也有顯著影響。在春季茶鮮葉中，芳樟醇及其四種氧化物(1、I1、III和IV)的含量約占茶鮮葉精油總量的17%，是茶葉香氣的重要組分。倍半萜的橙花叔醇有甜清柔美的橙花氣息，帶有像玫瑰、鈴蘭和蘋果花的香味，香氣持久，對茶葉香氣品質亦有重要影響。此外，芳樟醇等萜類揮發性物質也是植物間以及植物和其他生物間的生物信號分子，可以吸引昆蟲授粉，驅避植食昆蟲等。然而這些萜醇類物質常以糖苷態儲存在茶鮮葉中，茶鮮葉在昆蟲噬咬，采摘和加工過程中受到機械損傷等，會導致細胞分室破壞，使得萜類糖苷化合物的萜類香氣苷元與茶鮮葉中的內源糖苷水解酶相遇而水解釋放香氣物質。在制茶工序中，烏龍茶和紅茶的做青和發酵工序可使得糖苷大量水解釋放苷元。植物中，單萜與倍半萜的合成前體分別來自質體的香葉基焦磷酸(GPP)和細胞質的法尼烯基焦磷酸(FPP)。甲基赤蘚糖醇磷酸(MEP)途徑和甲羥戊酸(MVA)途徑是萜類代謝中兩個相對獨立的代謝途徑。普遍認為，在質體中，由MEP途徑合成GPP ;在細胞質中，則由MVA途徑生成FPP。但一些報道表明，在質體中存在少量的FPP，在細胞質中也有少量的GPP。某些萜類合成酶具有單萜/倍半萜合成酶的雙重功能，如草莓的FaNESl，在果實中既能以GPP為底物產生芳樟醇，又能以FPP為底物產生橙花叔醇。然而大多數雙功能芳樟醇/橙花叔醇合成酶在植物中主要行使一種功能，如金魚草的AmNES/LISl和AmNES/LIS2在花中分別催化生成橙花叔醇和芳樟醇，這主要受限于這些萜類合成酶的亞細胞定位。這些酶在植物中對花的香氣釋放和香精油的產生，以及對果實的風味、品質形成有著重要作用。植物的葉片中，揮發性萜類合成酶基因的表達明顯受到如干旱、機械損傷等逆境脅迫的誘導，進而產生揮發性萜類信號物質，提高植物抵抗逆境能力。然而，這些萜類合成酶在提高葉片精油產量以及改善果實風味方面的功能很少被提及。事實上，在各類植物的經濟產品和香精香料化工產品中，以芳樟醇等揮發性萜類物質及其糖苷為代表的香氣物質，對產品的香氣品質有重大影響，有著廣泛和重大的產業價值，例如具有獨特香氣的芳樟醇在許多香型的香精配方中占有主要地位，可用于調配百合、丁香、橙花等各種香精。我國是芳樟醇消耗大國，每年需要量超過400t的芳樟醇，但主要靠進口。早期的芳樟醇主要從精油提煉出來，但遠遠趕不上發展的需要，因此人工合成的方法引起了人們的重視，然而由于人工合成的芳樟醇及其換氧化產物不能像生物合成形成豐富的旋光異構體，因而其香氣以及生物效價遠遠不及天然的芳樟醇。
發明內容
本發明的技術關鍵是首次發現并證明影響茶葉香氣品質的單萜/倍半萜雙功能合成酶基因CsLIS/NES及其酶產物。1，單萜/倍半萜合成酶CsLIS/NES基因序列為:>CsLIS/NES mRNA, 2050bpCCAAGAACAAACGTACTTTCCATAAAACACAAAACAAAAAAACACTTCCTAAACATTGTCCTCATCATGCAAATCTTCCACTGTGCATCTCCTCCTTCTCATCTTCCCATTGCTCCAAACAACATCCCACAAATCAACAAGACTAGTCTCATTGCATCATCTAGTACACTTAAAACCCACAAATGGAGCATTGGTGATGATCTCACTTTAGTTTCCAACCCCTCAATACAGAAAGACTATCTAACTGGATATCGCAGC TTAACCGATGACTTTTGTGTAAAGCATGAACAAAAATTGAAGGAAGCTAAGAGGATGTTGAGGAAAGTAGGAGAAAACCCATTAGAAGGTTTGGTCATGATCGATAACCTCCAACGCCTAGGCATCGATTACCATTTCCAAGAAGAGATTGAAGCACTTCTACAAAGCCAATATACGAAATCCAACGCTACTACGCTTGGTTATGACCTTTATGAAGTTTCTACTCGCTTTCGTCTACTAAGGCAAGAAGGGTACAATGTGCCCGCGGATGTGTTTAACAACTTTAAGGCTAAGAACGGAAAGTTCAAACCAGAACTAAATGCAGATATGAGAGGGTTGATGAGTTTGTATGAAGCTTCACAGCTAAGCATAGAAGGAGAAGACATTCTTGATCAAGCCGCAGACTTTAGTACCCAAGTCCTTAACGGTTTGATGCCACATCTTTCTCATCATCAAGCTCGAGTTGTCAGCAACACACTGGGAAATCCCCATCACAAGAGCCTAGCAAGGTTCATGGCAAGAGATTTCCTTAGTGATTACACGAACCCAAGTGAATGGGAAAATGTCTTGCAAGMCTGGCGAAAATGGATTTTAACATGGTTCAATTCACACACCAAAAAGAAATACTTCAAGTATCAAAGTGGTGGAAAGACACGGGTTTGGCGAGTGAACTGAAGTTCGCTAGAGACCAACCTCTAAAATGGTACATGTGGCCTATGGCAGCCCTCACAGATCCAAGGTTCTCAGAGCAAAGAGTTGAGCTCACAAAACCCATCTCTTTCATCTACTTAATAGATGATATTTTTGATGTTTATGGGACACTTGAAGAACTCACTCTCTTCACAGAAGTTGTCAATAGATGGGAACTTGGTGCTGTGGAGCAACTACCAGAGTACATGAAGATTTGTTTCAAGGCTCTTGATGACATTACAAACCATATTGCTT ACAAGGTCTACAGAGAACATGGATGGAACTCCATAGATTCTCTTAGAAGAACGTGGGCAAGTTTATGCA
權利要求
1.一種影響茶葉香氣品質的單萜/倍半萜合成酶CsLIS/NES，其基因與蛋白質的序列如序列表所示。
2.一種如權利要求I所述的單萜/倍半萜合成酶CsLIS/NES在植物催香中的應用。
3.—種如權利要求2所述的單萜/倍半萜合成酶CsLIS/NES在煙草催香中的應用。
全文摘要
本發明公開了一種影響茶葉香氣品質的單萜/倍半萜合成酶CsLIS/NES，其序列如序列表所示。本發明還公開了單萜/倍半萜合成酶CsLIS/NES在煙草催香中的用途。本發明的有益效果在于，CsLIS/NES是影響茶樹鮮葉芳樟醇的合成與積累的關鍵酶，對茶葉的香型和香氣品質有著重大影響，其在煙草中有著很好的表達效果，具有催香的用途。
文檔編號C12N9/88GK103255120SQ20131007003
公開日2013年8月21日 申請日期2013年3月6日 優先權日2013年3月6日
發明者魏書, 賀志榮, 劉國峰, 閻軼峰 申請人:安徽農業大學