艾纳香萜类物质生物合成途径分析官玲亮夏奇峰庞玉新赵致胡远鹏白琳王鸿发[摘要]为了全面了解艾纳香中萜类物质的代谢途径，以及具体的基因和催化酶类，以期为从分子水平调控艾纳香中萜类活性成分提供理论依据。基于艾纳香的转录组数据，将艾纳香的转录组测序结果同KEGG数据库中其他多种高等植物萜类合成途径的研究结论进行比对，预测出艾纳香中萜类代谢的具体途径。结果表明艾纳香在KEGG数据库中比对上4条萜类代谢通路：萜类骨架代谢途径、单萜代谢途径、二萜代谢途径、倍半萜与三萜代谢途径，对应基因的数目分别为103，10，29，59条。通过对催化酶与活性产物进行总结分析，结果显示，单萜活性产物为8种、二萜3种、三萜和倍半萜3种。在萜类代谢途径过程中的关键酶主要为脱氧木酮糖5磷酸合酶、HMGCoA还原酶、烯丙基转移酶系。艾纳香中与单萜类物质合成的酶类相对较少，而产物种类较多，这可能与单萜合酶催化产物的不专一性有关。通过对艾纳香中萜类调控途径的整体分析，并对其中关键酶基因的调控，有望整体提高艾纳香中萜类活性物质的产量。[关键词]艾纳香；转录组；萜类代谢途径；限速酶[Abstract]Inordertoprovideatheoreticalbasisfortheregulationofactiveingredient，theterpenoidsmetabolicpathwayandspecificenzymesinBlumeabalsamiferaareinvestigatedBasingontranscriptomeinformation，BbalsamiferaterpenoidsmetabolicpathwaywasanalyzedinKEGGdatabaseFourmetabolicpathwayofterpenoidswerefoundinKEGGdatabaseTheywereterpenoidbackbonebiosynthesis，monoterpenoidbiosynthesis，diterpenoidbiosynthesis，sesquiterpenoidandtriterpenoidbiosynthesis，contained103，10，29，59genes，respectivelyThroughtheanalysisoftheenzymeandproductinthepathway，theresultshowedthattherewere8kindsofmonoterpenes，3kindsofditerpenes，3kindsoftriterpenesandsesquiterpenesThemainlykeyenzymesweredeoxyxylulose5phosphatesynthase，HMGCoAreductaseandallyltransferasesystemInBbalsamifera，therewererelativelyfewmonoterpenessyntheticenzymes，whilethetypeofproductswasmuchmorethanotherterpenesThismayberelatetothenonspecificcatalyticcharacteristicofmonoterpenesynthaseItisexpectedtoimprovetheyieldofterpenoidsinBbalsamiferabyanalysisthepathwaysandregulationthekeyenzymes[Keywords]Blumeabalsamifera；transcriptiongroup；metabolicpathwayofterpenoids；ratelimitingenzymedoi：104268/cjcmm20160903艾納香BlumeabalsamiferaL.DC.为菊科艾纳香属多年生木质草本植物，最早记载于公元741年（唐开元二十九年）陈藏器所编著《本草拾遗》，此后宋代刘翰等编著《开宝本草》（公元973—974年）也曾记载[1]。艾纳香以根、嫩枝、叶入药，其性微温，味辛、微苦，具有祛风消肿、活血散瘀之功效，可用于治疗感冒、风湿性关节炎、产后风痛、痛经、外用跌打损伤、疮疖痛肿、湿疹皮炎。另外，艾纳香还具有抗氧化、抗癌和抗病毒的作用[2]。主要分布于我国海南、贵州、广西、广东、云南、台湾等省。在黎族、苗族、壮族等少数民族地区有着悠久的药用历史，是一种重要的民间药物[3]。萜类化合物（terpenoids）是植物体内一大类由异戊二烯为基本结构单位所组成的化合物，萜类物质是自然界种类最多、分布最广泛的一类天然产物[45]。前人的研究成果显示，目前在自然界已发现的萜类物质有近3万种之多，其中有一半的物质是在植物体内发现[6]。植物体内的萜类化合物大多与植物的代谢过程密切相关，对植物的正常生理活动发挥着重要的作用。从萜类的化学结构上可以将其分为单萜、二萜、倍半萜、三萜等类别[7]。植物体内的萜类物质除了对植物体本身具有重要作用之外，有许多的萜类物质还具有巨大的药用价值，是许多中药材的药理活性成分[810]。比如，抗肿瘤的紫杉醇、长春新碱；抗疟的青蒿素；主要能阻断副交感神经节后纤维的托品类生物碱等。左旋龙脑（L龙脑）又名艾片，是艾纳香中重要的次生代谢产物，是艾纳香主要的药用活性成分，L龙脑属于双环单萜化合物[11]。现代药理学...