1. 研究目的与意义（文献综述）

作为一种种类繁多、具有高度结构多样性的天然产物，萜类化合物用途广泛，在日常生活中扮演着举足轻重的角色。如紫杉醇、青蒿素和截短北风菌素分别是疗效显著的抗肿瘤药物、抗疟疾药物和抗细菌感染药物；番茄红素、β-胡萝卜素、虾青素等具有显著抗氧化效果；法尼烯可作为航空燃油替代品和精细化工原料。除了这些已实现商业化生产的萜类化合物，自然界中还存在着数目庞大具有重要经济社会价值的萜类化合物有待科研人员去研究开发。

萜类化合物是含有异戊二烯单元的化合物的总称。在自然界中，萜类化合物可经2-c-甲基-d-赤藓 糖醇-4-磷酸（2-c-methyl-d-erythritol-4-phosphate，mep）和甲羟戊酸（mevalonate，mva)途径合成，生物体可利用这两个途径以及异戊烯基焦磷酸异构酶（idi）合成萜类化合物前体物质异戊烯焦磷酸（isopentenyl diphosphate，ipp）和烯丙基焦磷酸（dimethylallyl diphosphate，dmapp），随后经异戊烯转移酶（prenyltransferases，pt）催化合成不同链长的异戊二烯单元。并经萜类合酶（terpene synthases，tpss）催化，合成单萜（c10）、倍半萜（c15）、二萜（c20）、二倍半萜（c25）、三萜（c30）、四萜（c40）以及多萜。根据异戊二烯单元环化方式的不同，萜类合酶可以分为两类：其中i型萜类合酶通过脱去焦磷酸基团实现底物离子化来获得碳正离子；ii型的萜类合酶则通过质子化作用形成碳正离子，用于萜类化合物的合成。以底物环化与否来区分，萜类合酶可以分为两类：一类直接催化不同链长的异戊二烯单元脱去磷酸基团形成直链的萜类化合物；另外一类是由萜类环化酶（terpene cyclase）催化不同链长的异戊二烯单元脱去焦磷酸基团或者经过一系列的碳链重排形成上百种单环或者多环的萜类化合物。随后这些萜类化合物骨架经加氧酶、甲基转移酶，酰基转移酶以及糖基转移酶等酶催化最终形成数以万计的种类复杂的萜类化合物。因而萜类合酶对于丰富萜类化合物骨架、拓展萜类化合物多样性起到决定性作用，对萜类合酶进行挖掘具有重要科学意义。

实验室前期研究已对从红豆杉中分离得到的内生真菌f.graminearum j1-012进行基因组测序，并在基于对萜类化合物的深入研究基础上，从基因组中挖掘了一个潜在的萜类合酶fgj03982，但其生物学功能尚不为我们所知。为此，我们将从该菌的基因组中克隆该基因，并对其蛋白进行异源表达，为后续验证其生物学功能奠定基础。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

首先，培养禾谷镰刀菌并利用ctab法提取其基因组；其次，拼接完整的cdna序列并将其克隆到载体上；最后，对fgj03982蛋白进行异源表达。

2.2研究目标

3. 研究计划与安排

第1-4周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第5-6周：培养禾谷镰刀菌，并利用ctab法提取其基因组。

第7-9周：拼接完整的fgj03982cdna序列并将其克隆到载体上。

4. 参考文献（12篇以上）

1.guangkai b, yichao h, anwei h, yujie y, xinhua l, zixin d,tiangang l. releasing the potential power of terpenesynthases by a robust precursor supply platform. metabolic engineering.2017,42:1#8722;8.

2.junya t, takuto k, yoshiro s, chengwei l, taro o, atsushi m, andhideaki o. unveiling biosynthesisof the phytohormone abscisic acid in fungi: unprecedented mechanism of corescaffold formation catalyzed by an unusual sesquiterpene synthase. journal of the american chemical society.2018, 140:12392-12395

3.guangkai b, yujie y, hui t,xiaofei s, xiaofang z, yichao h, shuai f, chengxiang f, zixin d, tiangang l. production of taxadiene by engineering ofmevalonate pathway in escherichia coli and endophytic fungus alternariaalternata tpf6. biotechnology journal.2017,12: 1600697.