香叶酰二磷酸合成酶(PmGPPS1)的过度表达促进了松木线虫入侵反应中单萜和二萜的产生( Overexpression of geranyl diphosphate synthase (PmGPPS1) boosts monoterpene and diterpene production involved in the response to pine wood nematode invasion )

Liu Bin Liu Qinghua Zhou Zhichun Yin Hengfu Xie Yini tissue-specific expression terpenes production pine wood nematode P. massoniana geranyl diphosphate synthase defense response

松材线虫（Pwn；Bursaphelenchus xylophilus）是我国马尾松的一种严重的生物流行病。当被PWN入侵时，抗药性的马尾松可能会隐藏丰富的油树脂萜类物质，形成一定的生存防御阵线。然而，这一过程的调节机制尚不清楚。本文从抗性马尾松中鉴定出香叶酰二磷酸合酶(PmGPPS1)基因。采用定量实时聚合酶链反应（qRT-PCR）和免疫组化方法检测了抗病马尾松PmGPPS1在转录本和蛋白水平的组织特异性表达。针对马尾松遗传转化目前尚不可能的情况，采用过表达的方法对转基因烟草进行了PmGPPS1的功能特性分析。总之，我们在接种PWN后从抗性马尾松中鉴定出PmGPPS1并对其功能进行了表征。PmGPPS1的组织特异性表达和定位表明，它可能参与了PWN攻击下油树脂萜烯的代谢和防御过程。此外，PmGPPS1的过度表达可能会促进单萜的产生，其中柠檬烯降低了PWN的体外存活率。此外，PmGPPS1通过反馈调节机制，提高了甲基戊酸(MVA)途径、磷酸甲基赤藓糖醇(MEP)途径和赤霉素（GAs）生物合成等关键基因的表达水平，促进烟草的生长发育。我们的研究结果对PmGPPS1在抗病马尾松中参与萜烯防御机制的关键作用提供了新的见解，并为提高烟草单萜产量提供了新的代谢工程方案。

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