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摘要
花榈木是中国传统中药，其代谢产物常用于治疗跌打损伤，具有重要的药用价值，然而目前人们对花榈木的药用化学成分如生物碱合成并不清楚。本研究对花榈木不同组织进行了代谢组和转录组学分析，结果表明花榈木中含有的生物碱大部分属于喹诺里西啶类生物碱(Quinolizidine Alkaloids, QA)。进一步分析发现，QA生物合成的2个关键酶，赖氨酸脱羧酶(LDC)和铜胺氧化酶(CAO)在生物碱合成中起重要作用。结合花榈木转录组结果对其编码基因克隆，得到了1 290 bp、2 268 bp CDS序列，分别命名为OhpLDC和OhpCAO1。生物信息学分析结果表明，OhpLDC和OhpCAO1编码的蛋白质相对分子质量分别为4.63×104和8.44×104,均无跨膜区域和信号肽。OhpLDC编码的氨基酸序列具有保守的底物结合位点Phe340,分析发现OhpLDC与豆科植物中的LDC基因在进化上具有较近的亲缘关系。OhpCAO1编码的氨基酸序列中具有保守结构域“NY-Y”,以及3个组氨酸保守位点，与狭叶羽扇豆的CAO1亲缘关系最近。本研究结果为解析花榈木QA的生物合成途径提供了重要基础。
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