专利名称：影响茶叶香气品质的单萜/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
技术领域：
本发明涉及一种影响茶叶香气品质的单萜/倍半萜合成酶CsLIS/NES基因及其在植物中催香的用途。
背景技术：
香气是茶叶重要品质之一。茶叶中的香气物质种类很多。其中挥发性萜类化合物因具有特殊花果香味，是各类茶的重要香气成分，对红茶、乌龙茶特有香气品质的形成尤为重要。 芳樟醇香味宜人，两种旋光对映体(R)-和(S)-Linalool分别具有熏衣草香(Lavender)和柠檬香，香中带甜。其次，芳樟醇的感受阈值低，香味活性高。此外，芳樟醇还能进一步转化生成多种香气物质，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，这些物质被认为是乌龙茶特征香气物质。再其次，呋喃型和吡喃型多种芳樟醇环氧化物异构体具有多种花香、果香和木香，对茶的香气品质也有显著影响。在春季茶鲜叶中，芳樟醇及其四种氧化物(1、I1、III和IV)的含量约占茶鲜叶精油总量的17%，是茶叶香气的重要组分。倍半萜的橙花叔醇有甜清柔美的橙花气息，带有像玫瑰、铃兰和苹果花的香味，香气持久，对茶叶香气品质亦有重要影响。此外，芳樟醇等萜类挥发性物质也是植物间以及植物和其他生物间的生物信号分子，可以吸引昆虫授粉，驱避植食昆虫等。然而这些萜醇类物质常以糖苷态储存在茶鲜叶中，茶鲜叶在昆虫噬咬，采摘和加工过程中受到机械损伤等，会导致细胞分室破坏，使得萜类糖苷化合物的萜类香气苷元与茶鲜叶中的内源糖苷水解酶相遇而水解释放香气物质。在制茶工序中，乌龙茶和红茶的做青和发酵工序可使得糖苷大量水解释放苷元。植物中，单萜与倍半萜的合成前体分别来自质体的香叶基焦磷酸(GPP)和细胞质的法尼烯基焦磷酸(FPP)。甲基赤藓糖醇磷酸(MEP)途径和甲羟戊酸(MVA)途径是萜类代谢中两个相对独立的代谢途径。普遍认为，在质体中，由MEP途径合成GPP ;在细胞质中，则由MVA途径生成FPP。但一些报道表明，在质体中存在少量的FPP，在细胞质中也有少量的GPP。某些萜类合成酶具有单萜/倍半萜合成酶的双重功能，如草莓的FaNESl，在果实中既能以GPP为底物产生芳樟醇，又能以FPP为底物产生橙花叔醇。然而大多数双功能芳樟醇/橙花叔醇合成酶在植物中主要行使一种功能，如金鱼草的AmNES/LISl和AmNES/LIS2在花中分别催化生成橙花叔醇和芳樟醇，这主要受限于这些萜类合成酶的亚细胞定位。这些酶在植物中对花的香气释放和香精油的产生，以及对果实的风味、品质形成有着重要作用。植物的叶片中，挥发性萜类合成酶基因的表达明显受到如干旱、机械损伤等逆境胁迫的诱导，进而产生挥发性萜类信号物质，提高植物抵抗逆境能力。然而，这些萜类合成酶在提高叶片精油产量以及改善果实风味方面的功能很少被提及。事实上，在各类植物的经济产品和香精香料化工产品中，以芳樟醇等挥发性萜类物质及其糖苷为代表的香气物质，对产品的香气品质有重大影响，有着广泛和重大的产业价值，例如具有独特香气的芳樟醇在许多香型的香精配方中占有主要地位，可用于调配百合、丁香、橙花等各种香精。我国是芳樟醇消耗大国，每年需要量超过400t的芳樟醇，但主要靠进口。早期的芳樟醇主要从精油提炼出来，但远远赶不上发展的需要，因此人工合成的方法引起了人们的重视，然而由于人工合成的芳樟醇及其换氧化产物不能像生物合成形成丰富的旋光异构体，因而其香气以及生物效价远远不及天然的芳樟醇。
发明内容
本发明的技术关键是首次发现并证明影响茶叶香气品质的单萜/倍半萜双功能合成酶基因CsLIS/NES及其酶产物。1，单萜/倍半萜合成酶CsLIS/NES基因序列为:>CsLIS/NES mRNA, 2050bpCCAAGAACAAACGTACTTTCCATAAAACACAAAACAAAAAAACACTTCCTAAACATTGTCCTCATCATGCAAATCTTCCACTGTGCATCTCCTCCTTCTCATCTTCCCATTGCTCCAAACAACATCCCACAAATCAACAAGACTAGTCTCATTGCATCATCTAGTACACTTAAAACCCACAAATGGAGCATTGGTGATGATCTCACTTTAGTTTCCAACCCCTCAATACAGAAAGACTATCTAACTGGATATCGCAGC TTAACCGATGACTTTTGTGTAAAGCATGAACAAAAATTGAAGGAAGCTAAGAGGATGTTGAGGAAAGTAGGAGAAAACCCATTAGAAGGTTTGGTCATGATCGATAACCTCCAACGCCTAGGCATCGATTACCATTTCCAAGAAGAGATTGAAGCACTTCTACAAAGCCAATATACGAAATCCAACGCTACTACGCTTGGTTATGACCTTTATGAAGTTTCTACTCGCTTTCGTCTACTAAGGCAAGAAGGGTACAATGTGCCCGCGGATGTGTTTAACAACTTTAAGGCTAAGAACGGAAAGTTCAAACCAGAACTAAATGCAGATATGAGAGGGTTGATGAGTTTGTATGAAGCTTCACAGCTAAGCATAGAAGGAGAAGACATTCTTGATCAAGCCGCAGACTTTAGTACCCAAGTCCTTAACGGTTTGATGCCACATCTTTCTCATCATCAAGCTCGAGTTGTCAGCAACACACTGGGAAATCCCCATCACAAGAGCCTAGCAAGGTTCATGGCAAGAGATTTCCTTAGTGATTACACGAACCCAAGTGAATGGGAAAATGTCTTGCAAGMCTGGCGAAAATGGATTTTAACATGGTTCAATTCACACACCAAAAAGAAATACTTCAAGTATCAAAGTGGTGGAAAGACACGGGTTTGGCGAGTGAACTGAAGTTCGCTAGAGACCAACCTCTAAAATGGTACATGTGGCCTATGGCAGCCCTCACAGATCCAAGGTTCTCAGAGCAAAGAGTTGAGCTCACAAAACCCATCTCTTTCATCTACTTAATAGATGATATTTTTGATGTTTATGGGACACTTGAAGAACTCACTCTCTTCACAGAAGTTGTCAATAGATGGGAACTTGGTGCTGTGGAGCAACTACCAGAGTACATGAAGATTTGTTTCAAGGCTCTTGATGACATTACAAACCATATTGCTT ACAAGGTCTACAGAGAACATGGATGGAACTCCATAGATTCTCTTAGAAGAACGTGGGCAAGTTTATGCA
权利要求
1.一种影响茶叶香气品质的单萜/倍半萜合成酶CsLIS/NES，其基因与蛋白质的序列如序列表所示。
2.一种如权利要求I所述的单萜/倍半萜合成酶CsLIS/NES在植物催香中的应用。
3.—种如权利要求2所述的单萜/倍半萜合成酶CsLIS/NES在烟草催香中的应用。
全文摘要
本发明公开了一种影响茶叶香气品质的单萜/倍半萜合成酶CsLIS/NES，其序列如序列表所示。本发明还公开了单萜/倍半萜合成酶CsLIS/NES在烟草催香中的用途。本发明的有益效果在于，CsLIS/NES是影响茶树鲜叶芳樟醇的合成与积累的关键酶，对茶叶的香型和香气品质有着重大影响，其在烟草中有着很好的表达效果，具有催香的用途。
文档编号C12N9/88GK103255120SQ20131007003
公开日2013年8月21日 申请日期2013年3月6日 优先权日2013年3月6日
发明者魏书, 贺志荣, 刘国峰, 阎轶峰 申请人:安徽农业大学