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本发明公开了一种在酿酒酵母导入外源通路用于生产茉莉酸及衍生物的方法，属于微生物技术领域。本发明提供了一株生产茉莉酸类化合物的酿酒酵母，以生物安全性高的酿酒酵母为底盘，导入高等植物中茉莉酸类物质的合成途径，首次实现了植物激素茉莉酸及其衍生物的异源从头合成，茉莉酸产量达到11.1mg/L；且该重组酵母菌株遗传背景清晰，便于基因操作，为后续通过基因改造实现茉莉酸类物质的高产奠定重要的基础。

一株产茉莉酸类化合物的酵母，其特征在于，以酵母为出发菌株，进行如下改造： (1)抑制内源基因的表达，所述基因包括脂肪酸酰基辅酶A氧化酶POX1、脂肪酸酰基辅酶A合成酶FAA1和FAA4； (2)表达外源基因，所述基因包括脂肪酸去饱和酶FAD、硫酯酶Ec’tesA、脂氧合酶LOX、磷酸酯酶AtDAD1、丙二烯氧化合酶AtAOS、丙二烯环化合酶AtAOC2、12-氧代-植物二烯酸还原酶AtOPR3、酰基辅酶A合成酶AtOPCL1、酰基辅酶A氧化酶AtACX1、多功能酶AtMFP和3-酮脂酰辅酶A硫解酶AtKAT2； 所述脂肪酸去饱和酶FAD为FAD2和FAD3。

茉莉酸类化合物是具有环戊酮基本结构的脂肪酸衍生物，广泛存在于高等植物中。茉莉酸类化合物是一种植物激素，在植物的多种组织与器官中普遍存在。茉莉酸类化合物可作为环境信号分子有效地介导植物对病原菌、食草动物及非生物胁迫等的防御反应，诱导一系列防御基因的表达、防御反应化学物质的合成，并调节植物的“免疫”和应激反应。因为茉莉酸(jasmonic acid,JA)及茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)具有清淡、幽雅的香味，广泛地应用于香料的产生中。在农业生产中，茉莉酸类物质能明显地促进植株开花，还可以用来提高植物的抗旱性，同时茉莉酸类物质可以诱导植物产生对虫有毒物质、害虫蛋白酶抑制剂等来达到抗虫害的效果，在农业生产中可以用其来代替部分杀虫剂。此外，研究表明茉莉酸甲酯具有抗肿瘤活性，可以抑制多种肿瘤细胞的增殖。由于茉莉酸类化合物在农业、香料业以及潜在的医药领域中的重要性，大规模生产茉莉酸类化合物具有较高的商业价值。

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有益效果：

1、本发明通过在合成茉莉酸的重组酿酒酵母中引入更多的酶以实现茉莉酸衍生物的制备，如：引入茉莉酸羧甲基转移酶AtJMT，实现茉莉酸甲酯的从头合成；引入茉莉酸氨基酸合成酶AtJAR1，实现从头合成茉莉酸异亮氨酸。本发明首次实现了植物激素茉莉酸及其衍生物的异源从头合成，茉莉酸产量达到11.1mg/L，并成功制备得到茉莉酸衍生物茉莉酸甲酯和茉莉酸异亮氨酸。本发明提供的重组酵母菌株遗传背景清晰，便于基因操作，为后续通过基因改造实现茉莉酸类物质的高产奠定重要的基础。

2、除了利用本发明中使用的酿酒酵母为底盘外，还可以使用其它安全性高且遗传背景清晰的酵母底盘，如解脂酵母、毕赤酵母、汉逊酵母等。另外，本发明导入的是高等植物中茉莉酸类物质的合成通路；病原菌合成茉莉酸类化合物的途径与植物相比有细微的差异，完整的合成通路目前仍未被阐释，待该通路被完全解析，同样可以尝试。此外，本发明中的SJ19底盘还可用于生产其它高价值的茉莉酸衍生物，如通过引入拟南芥来源的茉莉酸异亮氨酸-12-羟基化酶(CYP94B1、CYP94B3、CYP94C1等)，来生产12-羟基-茉莉酸异亮氨酸(12OH-JA-Ile)或12-羧基-茉莉酸异亮氨酸(12COOH-JA-Ile)；继续引入酰胺化水解酶(IAR3或ILL6)进一步实现12-羟基-茉莉酸、12-羧基-茉莉酸的合成等，应用潜力大。

技术合作

以引物6-11和6-12从拟南芥的第一链cDNA中扩增AtJAR1基因(F)，按1:3:5:3:1的摩尔比依次混合A-B、F和D-E片段，进行融合PCR，获得融合片段6b，引物6-1和6-10从融合片段6b中扩增修复片段21，将gRNAX-3质粒和修复片段21共转至SJ19底盘，构建获得重组酵母SJ21。

上述菌株均进行5天的摇瓶发酵，SJ20菌株的代谢物中明显检出茉莉酸甲酯(图6)，SJ21菌株则有茉莉酸异亮氨酸的积累(图7)。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。