全 文 ：广西植物Guihaia32(6)：849—853 2012年11月
烟草尼古丁去甲基化酶基因及其在育种中的应用
宋中邦，肖炳光，卢秀萍*
(云南省烟草农业科学研究院，云南玉溪653100)
摘要：尼古丁通过去甲基化反应生成去甲基尼古丁，后者是潜在的致癌物质亚硝基去甲基尼古丁的合成前
体，可能对人体健康产生危害。尼古丁去甲基化酶基因最近被克隆并进化分析，这些基因还作为目标基因应用
于低去甲基尼古丁烟草品种选育。该文对近年来该领域研究进展进行综述，并展望该领域未来的研究方向。
关键词：尼古丁；去甲基尼古丁；尼古丁去甲基化酶；碱谱进化；烟草育种
中图分类号：S572文献标识码：A 文章编号：1000一3142(2012)06一0849一05
NicotineN-demethylasegeneandits
■● J● ● 』 1 1 1●
aDDllCatlonlnt0baCC0Dreenlng
SONGZhong—Bang，XIAOBing—Guang，LUXiu—Ping。
(yM以行n竹Af口dPmy。厂丁b6ncfoAgric“z￡“，．n￡SciPncPs，Yuxi653100，China)
Abstract：Nornicotine，whichisproducedbyN—demethylationofnic tine，canservestheprecursorofp ten—
tialcarcinogenN—nitrosonornicotine(NNN)synthesis．Nicotine—demethylase(NND)geneswereclonedand
app“edtoevolutionaryanalysis．Theseg neswerealsoemployedastargetforobaccobreedingtoproduceto—
baccowithlow1evelofnornicotine．I thisreview，therec ntworksconcentratedonNNDgenesandsugges—
tionsforfutureresearchwerediscussed．
Keywords：nicotine；nornicotine；nicotineN—demethylase；alkaloidprofileevolution；tobaccobreeding
尼古丁(nicotine)、去甲基尼古丁(nornico—
tine)、假木贼碱(anabasine)、和新烟碱(anatabine)
是普通烟草(Ni∞￡砌竹n￡06nc“仇)中主要的生物碱，
其中尼古丁是首要的生物碱，占生物碱总含量的
90％～95％，去甲基尼古丁含量通常低于总生物碱
的3．5％。但某些烤烟和白肋烟品种在其成熟和烘
烤过程中可以将大部分尼古丁转化为去甲基尼古
丁，使后者成为含量最高的生物碱(wernsman等，
1968)。去甲基尼古丁在高温条件下能转化生成麦
斯明(myosmine)和取代吡啶化合物，可能影响烟草
的本香(Roberts，1988)。去甲基尼古丁还可能对人
体健康产生危害，主要表现在它是潜在致癌物质亚
硝基去甲基尼古丁(nitrosonornicotine，NNN)的合
成前体(Hecht等，1989)，它本身也能直接诱导吸烟
者血浆中蛋白的异常糖基化，能与常用类固醇类药
物发生共价反应，影响药效和毒性(Dickerson等，
2002)。鉴于去甲基尼古丁的特殊性质，尼古丁去甲
基化及催化该反应的酶编码基因一直是研究热点，
本文对近年来该领域研究进展进行综述。
1 尼古丁去甲基化反应机制
尼古丁向去甲基尼古丁转化机制的研究已经开
展了半个多世纪。这种转化最初被认为是转甲基反
收稿日期：2012—03一08修回日期：2012一0521
基金项目：国家自然科学基金(31060046)；云南省烟草公司科技项目(2011YN04)[SupportedbytheNationalN turalScienceF。undationofc11ina
(31060046)；ScienceandTechnologyProjectofYunmnProvincialT0baccoompany(2011YN04)]
作者简介：宋中邦(1982一)，男，安徽肥东人，博士，从事烟草分子育种，(Email)zbsoon@yahoo．com．cn。
‘通讯作者：卢秀萍，女，研究员，从事烟草育种研究，(E—mail)xplul970@163．com。
万方数据
850 广西植物 32卷
应，用[14C—methyl]nicotine饲喂烟草植株显示14C
原子可被整合进入胆碱，约90％的14C活性都存在
于胆碱的甲基基团(Leete等，1959)。还有研究表
明只有在甲基基团受体如甘氨酸、乙醇胺存在的条
件下烟草植株匀浆才能转化尼古丁生成去甲基尼古
丁(Bose等，1956)。但这些结果未能在烟草细胞悬
浮培养液中重复(Hao等，1998)。最近的研究结果
倾向于烟草通过氧化机制进行尼古丁去甲基反应，
这与细胞色素P450还原酶参与鼠肝脏尼古丁脱毒
机制相似(Hitoshi等，1993)。主要有如下几个证
据，耳状烟草和普通烟草的去甲基活性集中于微粒
体(Chelvarajan等，1993；Hao等，1998)；尼古丁去
甲基反应是分子氧和NADPH依赖型(Chelvarajan
等，1993)；细胞色素P450型酶的抑制剂能抑制尼
古丁去甲基反应(Chelvarajan等，1993)。
对尼古丁吡咯环上哪个位置碳原子被氧化也采
用同位素标记的方法开展了多项研究。吡咯环上连
接N原子的C一2’和C一57碳原子，以及甲基碳原子都
可能发生氧化反应。但C一2’和C一5’位置发生氧化
反应先后被排除(Leete等，1959；Botte等，1997)。
皱叶烟草(N．夕z“仇沈gi行i如Zin)细胞自身不能合成
尼古丁，但能使外源尼古丁去甲基化。Mesnard等
通过同位素标记化合物[2H—methyl]Nicotine、[13C—
methyl]nicotine、[14C—m thyl]nicotine饲喂皱叶烟
草后分析同位素标记在胞内的重新分配，结果表明
尼古丁氧化水解可能生成不稳定的中间产物N’-
hydroxymethylnornicotine，其自发裂解生成去甲基
尼古丁和甲醛。甲醛通过氧化先后生成甲酸和
CO。，或者直接进入四氢叶酸介导的一碳代谢途径
(Mesnard等，2002；Bartholomeusz等，2005)。这是
迄今为止对尼古丁氧化去甲基后甲基碳代谢途径最
详细的阐述。
2尼古丁去甲基酶基因克隆及功能分析
植物基因组含有许多细胞色素P450基因，其
编码的蛋白超家族广泛参与各种初级和次级代谢，
如固醇、赤霉酸、木质素的生物合成，许多植物一环境
互作相关的代谢物如萜类、类苯基丙烷、生物碱、芥
子油苷的生物合成也有细胞色素P450参与(xu
等，2007)。细胞色素P450参与生物碱合成主要作
为羟化酶，如CYP71D12是水甘草碱16一羟化酶
(Schroder等，1999)，CYP7686作为香叶醇／橙花醇
10一羟化酶(Collu等，2001)。在部分萜类吲哚生物
碱合成过程中细胞色素P450可以催化开环反应
(Irmler等，2000)。尽管许多实验推断催化尼古丁
去甲基反应的可能是细胞色素P450单加氧酶，对
其生化特征也进行了广泛的研究，但一直以来未能
从细胞抽提物中纯化获得有活性的尼古丁去甲基酶
(NicotineN—demethylase，NND)(Chelvarajan等，
1993；Hao等，1996，1996；Hao等，1998)。
定位和克隆NND基因是从分子水平阐述去甲
基尼古丁生成机制的前提。早期研究表明烟草高去
甲基尼古丁含量表型由单显性基因座控制(Griffith
等，1955)，但该基因座代表NND基因本身，还是其
上游调控因子却不得而知。Siminszky等(2005)通
过microarray技术分析了遗传背景高度相似的“转
化株”(去甲基尼古丁为主要生物碱成分)和“非转化
株”(尼古丁为主要生物碱成分)烟草的基因表达水
平，获得了若干在“转化株”上调表达的细胞色素
P450基因，属于CyP82E2亚家族。通过RNAi技
术抑制CyP82E2亚家族基因表达后发现“转化株”
中去甲基尼古丁含量降到“非转化株”水平。酵母表
达分析表明该亚家族中cYP82E4具有NND活性，
能够催化[14c]nicotine生成[14c]nornicotine。Xu
等(2007)先使用简并引物PCR扩增获得32个
P450家族基因，再通过芯片杂交方法在乙烯处理叶
片中筛选出3个表达水平上调的cDNA，其中一个
cDNA在酵母中编码蛋白具有NND活性，序列比
对表明该基因就是siminszky等(2005)克隆的
CyP82E4基因。对CYP82E4基因启动子分析表
明，其在根中表达水平极低，在衰老叶片和花器官中
高水平表达，且表达受衰老特异诱导(Chakrabarti
等，2008)。对该酶一级结构分析表明其含有细胞色
素P450蛋白典型的保守底物识别位点和跨膜结构
域，但植物中去甲基酶的分子模型暗示它具有更强
的底物和反应特异性(Xu等，2007)。最近wang等
(2011)通过分子动力学分析了CYP82E4及其同源
蛋白CYP82E3在活性区域外的单氨基酸突变所导
致二者结构的变化及功能分化，揭示了细胞色素
P450单加氧酶催化尼古丁去甲基反应的机制。
Gavilano等(2007)从普通烟草绿色叶片cDNA
文库扩增获得N￡n6CyP82E5V2基因，该基因在普
通烟草“转化株”和“非转化株”的绿色叶片中表达水
平高于N≠n6CyP82E4，能够产生具有NND活性的
酶，在绿色叶片的去甲基尼古丁合成中起主要作用。
万方数据
6期 宋中邦等：烟草尼古丁去甲基化酶基因及其在育种中的应用 851
另一个能够编码活性NND的CYP82E2亚家族基
因是N尬6CyP82E10，Blast搜索结果显示该基因的
EST主要出现在源于根特异性或包含根组织的cD—
NA文库，这表明它可能主要在根组织中表达(Lew—
is等，2010)。酵母转化子微粒体蛋白的酶活性分析
表明，NtabCYP82E4、E5V2、E10的Km值分别为
3．9、5．6、3．9，说明三者催化能力非常接近(Gavila—
no等，2007；Xu等，2007；Lewis等，2010)。
3 NND基因与烟草碱谱进化
烟草属的吡啶生物碱组成具有种特异性，在不
同种间高度变化，但大部分种都存在某种生物碱含
量占主导地位(Saitoh等，1985)。绒毛状烟草(N．
￡omP咒￡o肌厂0mis)在绿色及衰老叶片中均积累去甲
基尼古丁；而林烟草(N．5yzuP5￡ris)在绿色叶片中主
要积累尼古丁，但在叶片衰老过程中大部分尼古丁
转化为去甲基尼古丁(Gavilano等，2007)。虽然普
通烟草是源于绒毛状烟草和林烟草种间杂交形成的
异缘四倍体，但其碱谱与两个祖先迥异。大部分普
通烟草的绿色和衰老叶片中，尼古丁大约占生物碱
总量的95％(Saitoh等，1985)。因此普通烟草碱谱
进化史中必然发生两次失活事件，使得源自两个祖
先的转化因子丧失功能。Mann等(1964)推测分别
源自绒毛状烟草和林烟草的尼古丁转化基因座Ct
和Cs发生功能丧失性突变造成普通烟草积累尼古
丁的表型。
对于普通烟草尼古丁转化基因座的研究最近取
得了一系列进展。Siminszky等(2005)在普通烟草
基因组中发现了CYP82E2亚家族的3个基因N￡一
Ⅱ6CyP82E2、N抛6CYP82E3、N把6Cl甲82E4。进一
步研究表明N抛6Cl，P82E3、N纪6CVP82E4来源于
绒毛状烟草，在染色体上被定位于Ct基因座
(Gavilano等，2007)。绒毛状烟草中二者的同源基
因N￡omCyP82E3、N￡omCyP82E4均能表达产生
具有NND活性的酶，其中前者在绿色叶片中强烈
表达，后者在成熟叶片中表达被特异上调(Gavilano
等，2007)。在普通烟草的进化历程中，N￡口6C—
yP82E3发生一个剔除突变而丧失功能，N抛6C-
YP82E4能够编码具有活性的NND，但在转录水平
被不稳定抑制，两方面协同造成普通烟草“非转化
株”中Ct基因座失活，而“转化株”中N抛6C—
YP82E4能正常表达(Siminszky等，2005；Gavilano
等，2007)。
表1 烟草尼古丁去甲基酶基因的进化
Table1 Ev01utionoft bacconicotineN—demethylasegene
在普通烟草中N￡n6CYP82E2基因源自林烟
草，定位于染色体上的Cs基因座，与林烟草基因组
中的同源基因NsyzCyP82E2相似，二者都在成熟
叶片中被显著诱导表达(Chakrabarti等，2007)。
NsyzCyP82E2能表达具有NND活性的酶，但由于
两个退化突变造成N托6CyP82E2功能丧失
(Chakrabarti等，2007)。综上所述，普通烟草中遗
传自祖先亲本的尼古丁转化基因座Ct、Cs均在其
进化过程中发生突变造成功能丧失(表1)，这导致
其积累尼古丁的表型，区别于两个亲本积累去甲基
尼古丁的表型。
4低去甲基尼古丁烟草品种的选育
由于去甲基尼古丁及其衍生物NNN对人类健
康潜在的威胁，培育去甲基尼古丁含量较低的烟草
品种一直是育种研究的目标。近年来国内育种工作
者探索了打顶时间、水份供应等栽培技术的改良对
烟株去甲基尼古丁含量的影响(韩锦峰等，2009；蔡
联合等，2009)，此外还通过杂交的方法对主栽白肋
烟品种鄂烟一号进行遗传改良，有效降低了烟碱的
转化率(史宏志等，2007a，b)。随着编码NND的
万方数据
852 广西植物 32卷
CyP82E2亚家族基因被克隆及功能分析，该亚家族
基因也成为各种分子育种操作的目标。Gavilano等
(2006)通过RNAi技术抑制白肋烟强“转化株”
cYP82E4及其同源基因的表达，转基因植株的去甲
基尼古丁转化率最低，只有o．8％，甚至低于白肋烟
“非转化株”普遍为3％～5％的转化率。这些转基因
植株大规模田间试验数据也证实了上述结果，与非转
基因对照植株相比，转基因植株去甲基尼古丁含量下
降大约6倍，同时NNN和总TSNA含量也相应下降
(Le而s等，2008)。由于转基因技术用于商业烟草生
产面临法规、专利保护及终端用户接受程度等各方面
的挑战，使用化学诱变策略的突变育种技术被尝试
用于低去甲基尼古丁品种的选育。
Julio等(2008)在1132个EMS诱变突变株中
筛选得到10株在N施6CYP82E4基因座发生点突
变的烟草，其中无义突变及错义突变株中去甲基尼
古丁含量降至极其微量水平。Lewis等(2010)用
EMs诱变的方法分别获得了N抛6CyP82E4、N￡一
n6CyP82E5V2、N把6CyP82E10发生突变的白肋烟
材料，将三种材料杂交筛选后获得三基因同时突变
的突变株，其去甲基尼古丁含量远远低于对照株，约
占总生物碱含量o．5％(对照株大于90％)，研究者
认为将这些突变导入商业品系中将是降低烟草制品
中去甲基尼古丁含量可行的策略。为了快速有效的
实现这个目标，Li等(2011)开发了特异的CAPs和
dCAPs标记来鉴定这些突变，结果表明这些标记能
够辅助导入上述点突变进入商业品种，成功地降低
了去甲基尼古丁和NNN水平。
5 研究展望
普通烟草“非转化株”中去甲基尼古丁占总生物
碱含量约为2％～5％，然而在上述通过RNAi技术
或EMS突变获得的烟草植株中，去甲基尼古丁含
量虽有明显下降，但仍占总生物碱含量的o．5％，这
表明仍有一定量的去甲基尼古丁合成(Lewis等，
2008，2010)。造成这个结果可能有如下3个原因：
(1)RNAi植株中CyP82E2亚家族基因表达并未被
完全抑制(Lewis等，2008)；(2)EMS突变株中仅三
个具有功能的NND被突变失活，由于烟草基因组
序列未知，可能还存在其它CyP82_E2亚家族基因
能够编码NND(Lewis等，2010)；烟草基因组测序
完成之后可能够获得更多的CyP82E2亚家族基因
序列信息，深入研究可能获得新的NND基因信息；
(3)烟草中还可能存在不以尼古丁为中间产物的去
甲基尼古丁合成途径，最近对甲基腐胺氧化酶
(MPO)的功能分析为这种推断提供了依据。MPO
催化甲基腐胺氧化脱氨生成N一甲氨基丁醛，它是尼
古丁吡啶环合成的中间产物。但最近发现MP0能
直接以腐胺为底物生成非甲基化的吡咯啉化合物，
该化合物环化产物可能作为尼古丁合成酶底物直接
生成去甲基尼古丁(Heim等，2007；Katoh等，
2007)。对该途径开展研究可能全面阐述去甲基尼
古丁在烟草中的生物合成机制，为生产不含去甲基
尼古丁(Nornicotine—free)烟草提供理论依据。
虽然CyP82E2亚家族基因已被克隆及功能分
析，对CyP82E4基因的启动子也进行了初步分析，
但关于调控该家族基因表达的转录因子还无相关研
究发表。如果能够鉴定出CyP82E2亚家族基因表
达所需共同的转录因子，一方面可以对尼古丁去甲
基化与信号通路的关系有更深刻理解；而转录因子
基因也可以作为EMS诱导突变的靶基因，直接生
成低去甲基尼古丁含量的烟草，从而避免三突变株
育种过程中反复的杂交及筛选过程，加快育种效率。
参考文献：
BartholomeuszTA，Bho鼬lRK，Moli血eR，甜nf．2005．Nicotine
demethylationinNic tianacellsuspensioncultures：N’一fonllylrlor—
nicotineis otinv01ved[J]．P^y￡D如踟幻叫，66：2432—2440
BoseBC，DeHN，MohammadS．1956．Studiesonthbiogenesis
ofalkaloidsintobac∞plants(Ⅱ)Investigationontransmethyla—
tionofnicotinea dnor—nicotineinN．￡n6nf“mandN．gfn“cn
【】]，lndianj MedRes，44：91——97
BotteM，MabonF，LeMouillourM，以“，1997．Biosvnthesisof
nornicotinein“)otculturesofNicofin，zoⅡZⅡ￡ndoesotinvolve
o)【idationatC-5ofnicotine[J]．P矗y￡oc危Pmis￡删，46：117—122
CaiLH(蔡联合)，YangJ(杨军)，YinQS(尹启生)，以。￡．
2009．Effectofdroughtstressonburleytobacco’snicotine
conversioninfastgrowingperiod(旺长期干旱胁迫对白肋烟
烟碱向降烟碱转化的影响)[J]．Ac缸n6ncf。S锄(中国烟草
学报)，15(3)：63—66
ChakrabartiM，BowenSW，ColemanNP，“＆Z．2008．CYP82E4～
mediatednicotineto ornicotineconversionint baccoisregula～
tedbyasenescence—specificignal ngpathway[J]．Pz口以￡』Ⅵbz
Biof，66：415—427
ChakrabartiM，Meek】nsKM，GavilanoLB，酣“．2007，Inactiva～
tionofthecytochrI)meP450g neCYP82E2bydegenerativemu～
tationswasakeveventin hevolutionofthealkaloidDrofileof
moderntobacco[J]．NP础P^y￡Dz，175：565—574
ChelvarajanRL，FanninFF，BushLP． 1993．Studyofnicotine
demethylationinNi∞￡谊竹口D胁声矗om[J]．Agr站&FD磁
C矗∞2，41：858—862
万方数据
6期 宋中邦等：烟草尼古丁去甲基化酶基因及其在育种中的应用 853
ColluG，UnverN，Peltenburg_LoomanAM，以口Z．2001．Geraniol
10—hydroXylase，ac”ochromeP450nz)rmeinv01vedinterpenoid
ind01ealkaloidb osynthesis[J]．FEBsLP甜，508：215—220
DickersonTJ，JandaKD．2002．Apre啊ouslyundescribedchemical
1inkbetweensmokinga dmetab01icdisease[J]．ProfNⅡ“Af口d
S“USA，99：15084—15088
GavilanoLB，ColemanNP，BowenSW，甜Ⅱ￡．2007．Functiomla—
nalysisofnjcotinedemethylasegenesr vealsin ightsintothe—
volutionofmodemtobacco[J]．，BiofCh∽z，282：249—256
GavilanoLB，ColemanNP，BumleyLE，以口Z．2006．Geneticengi—
neeringofNifo￡i口，zn￡口6口c“，nfor educednormcotinecontent
[J]．．，Ag—fF00d函Ⅲ，54：9071～9078
GavilanoLB，SiminszkyB． 2007．Isolationandcharacterizationof
thecytochmmeP450g neCyP82E5砣thatmedi tesni∞tineto
nomicotineconversioninthegreenleavesoftobacco[J]．P肠班
(■“P^v5io￡，48：1567—1574
GriffithRB，ValleauWD，StokesGW．1955．Deternlinationand
ir山eritanceofnicotinetonornicotineconv rsionint bacco[J]．
Sc如”fP，12l：343—344
HanJF(韩锦峰)，HanFG(韩富根)，LiuHS(刘华山)，以口z．
2009．Effectsoftoppingtimeonprecursoroft bacc。rspecificni—
trosaminesinflue-curedtobacc0(打顶时间对烤烟特有亚硝胺
前体物的影响)[J]．JHPm”Agr站s以(河南农业科学)，38
(7)：58—60
HaoD．YeomanMM．1996．MechanismofnicotineN—demeth—
ylationntobaccoellsuspensioncultures[J]．P^y￡of矗Pmis一
￡ry，4l：477—482
HaoD．YeomanMM．1996．NicotineN—demethvlaseincel卜
freepreparationsfr mtobaccoeUcultures[J]．P^y￡of矗P，咒一
is￡r_)，，42：325—329
HaoD。YeomanMM．1998．Evidenceinfavourofano)(idativeN—
demethylationofnic tinetonomicotineintobaccoellcultures
[J]．JP如疵P^弘iDz，152：420一426
HechtSS，HoffmannD． 1989．Therelevanceoftobacc伊specific
nitrosarninestohumanca cer口]．口舢rs“仰，8：273294
HeimWG，SykesKA，HildrethSB，e￡nZ．2007．C10ningandchar—
acterizationofaNifo￡in，ln￡口缸c“，nmethvlputrescineo)(idas
transcript[J]．P^y￡of^啪isf，y，68：454—463
HitoshiN，Hirotsugu0，，rbshikatsuN，酣ⅡZ．1993．Nicotineme—
taboIismbyrathepaticcytochromeP450s[J]．Biof矗踟P^d，7，l，
45：2554—2556
IrmlerS．SchroderG，St—PierreB，P￡nZ．2000．IndoIealkaloidbio—
synthesisinCatharanthusroseus：newe z啪eactivitiesandiden—
tificationofcytochromeP450CYP72A1assecologaninsyllthase
[J]．P缸眦J，24：797—804
JulioE，LaporteF，ReisS，以nZ．2008．Reducingthecontentof
nomicotineintobacco、，iatargetedmutationbreeding[J]．M6z
BMPd，21：369—381
KatohA，ShojiT，HashimotoT． 2007．MolecularcloningofN—
methylputrescineoxidasefromtobacco[J]．P￡口卵￡(≥zzP^ysioz，
48：550一554
LeeteE，BeUVM．1959．TheBiogenesisoftheNicotianaA1k —
loids．Ⅵ1I．TheMetabolismofNicotineinN．fn幻f“m1[J]．．，
Am(冼踟50f，81：4358—4359
LewisRS，BowenSW，KeoghMR，以口Z．2010．Threenicotine
demethylasegenesm diatenorllicotinebiosynthesisinNifo￡i口，zn
￡Ⅱ幻f让mL．：functionalcharacterizationoftheCyP82E10gene
[J]．P^”of矗mis￡掣，7l：l988—1998
Le谢sRS，JackAM，MorrisJW，以nZ．2008．RNAinterference
(RNAi)一inducedsuppressionofn cotinedemethylaseactivityre—
duceslevelsofakeycarcinogenincuredtobaccoleaves[J]．
P￡nn￡Bio￡Pc^加ZJ，6：346—354
LiD，LewisR，JackA，以nZ．2011．DevelopmentofCAPSand
dCAPSmarkersforCyP82E4，CyP82E5tJ2andCyP82E10
genemutantsreducingnicotinetonomicotineconversioninto—
bacco[J]．M甜Bw甜，1—11
MannTJ，WeybrewJA，MatzingerDF，以nZ．1964．Inherit—
anceoftheconversionofNicotinetoNornicotineinVarieties
ofNico￡i口规n￡n6nfmL．andRelatedAmphiploids[J]．Cro户
Sfi，4：349—353
MesnardF，RoscherA，GarlickAP，订nZ．2002．E、，idenceforthe
inv01vementoftetrahvdrofolateinthedemethvlationofnic tine
byNifofia，^晓pz“砒gi”i／b2iⅡcell_suspensioncultures[J]．
P￡nnfn，214：911—919
RobertsDL．1988．Na￡Mr口z￡o如c∞flavor[J]．R盱州fAd们n删抽
1议谊f∞Sci，14：49—81
SaitohF，NomaM，KawashimN．1985．Thealkaloidcontentsof
sixty11icotianaspecies[J]．P^J￡of^踟幻叫，24：477—480
SchroderG，UnterbuschE，KaItenbachM，Pf口Z．1999．Light—
inducedytochromeP450—dependentzymeinind01ealka一
10idbiosynthesis：tabersonine16一hydroxylase[J]．FEBs
LP盯。458：97—102
ShiHZ(史宏志)，LiJP(李进平)，“ZP(李宗平)，甜口z．2007a．
Studyondecreasingni∞tineconversioninChineseburleyhybrid
throughgeneticimpmvement(遗传改良降低白肋烟杂交种烟
碱转化率研究)[J]．SciAgr站si”(中国农业科学)，40(1)：
153—160
ShiHZ(史宏志)，LiJP(李进平)，LiZP(李宗平)，甜nz．2007b．
ImDrovementofthetraitofnicotineconversioninburleytobacco
hyb删(白肋烟杂交种烟碱转化性状的改良)[J]．．厂H—n
Agr缸L胁u(河南农业大学学报)，4l(1)：21—24
SilllinszkyB，GavilanoL，B0wenSW，以n￡．2005．Conversionof
njcotinetonornicotineinNico￡i口，m￡口妇f“mis ediatedby
cyP82E4，acytochromeP450mon∞xygemse[J]．ProfN口“
A∞dS以USA，102：14919—14924
WangS，YangS，AnB，甜乩2011．Moleculard”arnjcsanalySis
revealsstructuralinsightsintomechanismofnicotineN_demeth—
ylationcatalyzedbytobaccoytochromeP450mono-oxygenase
[J]．PL。s0NE，6：e23342
WemsmanEA，MatzingerDF． 1968．Timeandsiteofnicotine
conversionint bacco[J]．了b施ccoS矗，12：226—228
XuD，ShenY，ChappeUJ，P￡nZ．2007．Biochemicaland01ecular
characterizationsofnicotinedemethylaseintobacco[J]．P^y5io￡
PZn竹f。129：307319
万方数据
烟草尼古丁去甲基化酶基因及其在育种中的应用
作者： 宋中邦， 肖炳光， 卢秀萍， SONG Zhong-Bang， XIAO Bing-Guang， LU Xiu-Ping
作者单位： 云南省烟草农业科学研究院,云南玉溪,653100
刊名： 广西植物
英文刊名： Guihaia
年，卷(期)： 2012,32(6)

参考文献(38条)
1.Bartholomeusz TA;Bhogal RK;Molinie R Nicotine demethylation in Nicotiana cell suspension cultures:N-
formylnornicotine is not involved 2005
2.Bose BC;De HN;Mohammad S Studies on the biogenesis of alkaloids in tobacco plants (Ⅱ) Investigation on
transmethylation of nicotine and nor-nicotine in N.tabacum and N.glauca 1956
3.Botte M;Mabon F;Le Mouillour M Biosynthesis of nornicotine in root cultures of Nicotiana alata does not
involve oxidation at C-5 of nicotine 1997
4.蔡联合,杨军,尹启生,李玉娥 旺长期干旱胁迫对白肋烟烟碱向降烟碱转化的影响[期刊论文]-中国烟草学报 2009(3)
5.Chakrabarti M;Bowen SW;Coleman NP;Meekins KM;Dewey RE;Siminszky B CYP82E4-mediated nicotine to nornicotine
conversion in tobacco is regulated by a senescence-specific signaling pathway[外文期刊] 2008(4)
6.Chakrabarti M;Meekins KM;Gavilano LB Inactivation of the cytochrome P450 gene CYP82E2 by degenerative
mutations was a key event in the evolution of the alkaloid profile of modern tobacco 2007
7.Chelvarajan RL;Fannin FF;Bush LP Study of nicotine demethylation in Nicotiana otophora 1993
8.Collu G;Unver N;Peltenburg-Looman AM Geraniol 10-hydroxylase,a cytochrome P450 enzyme involved in terpenoid
indole alkaloid biosynthesis 2001
9.Dickerson TJ;Janda KD A previously undescribed chemical link between smoking and metabolic disease 2002
10.Gavilano LB;Coleman NP;Bowen SW Functional analysis of nicotine demethylase genes reveals insights into the
evolution of modern tobacco 2007
11.Gavilano LB;Coleman NP;Burnley LE Genetic engineering of Nicotiana tabacum for reduced nornicotine content
2006
12.Gavilano LB;Siminszky B Isolation and characterization of the cytochrome P450 gene CYP82E5v2 that mediates
nicotine to nornicotine conversion in the green leaves of tobacco 2007
13.Griffith RB;Valleau WD;Stokes GW Determination and inheritance of nicotine to nornicotine conversion in
tobacco 1955
14.韩锦峰,韩富根,刘华山,白海群,魏跃伟,樊红,解莹莹 打顶时间对烤烟特有亚硝胺前体物的影响[期刊论文]-河南农业科学
2009(7)
15.Hao DY;Yeoman MM MECHANISM OF NICOTINE N-DEMETHYLATION IN TOBACCO CELL SUSPENSION CULTURES[外文期刊] 1996(2)
16.Hao D;Yeoman MM Nicotine N-demethylase in cellfree preparations from tobacco cell cultures 1996
17.Hao D;Yeoman MM Evidence in favour of an oxidative N-demethylation of nicotine to nornicotine in tobacco cell
cultures 1998
18.Hecht SS;Hoffmann D The relevance of tobacco-specific nitrosamines to human cancer 1989
19.Heim WG;Sykes KA;Hildreth SB Cloning and characterization of a Nicotiana tabacum methylputrescine oxidase
transcript 2007
20.Hitoshi N;Hirotsugu O;Toshikatsu N Nicotine metabolism by rat hepatic cytochrome P450s 1993
21.Irmler S;Schroder G;St-Pierre B Indole alkaloid biosynthesis in Catharanthus roseus:new enzyme activities and
identification of cytochrome P450 CYP72A1 as secologanin synthase 2000
22.Julio E;Laporte F;Reis S Reducing the content of nornicotine in tobacco via targeted mutation breeding 2008
23.Katoh A;Shoji T;Hashimoto T Molecular cloning of Nmethylputrescine oxidase from tobacco 2007
24.Leete E;Bell VM The Biogenesis of the Nicotiana Alkaloids.Ⅷ.The Metabolism of Nicotine in N.tabacuml 1959
25.Lewis RS;Bowen SW;Keogh MR Three nicotine demethylase genes mediate nornicotine biosynthesis in Nicotiana
tabacum L.:functional characterization of the CYP82E10 gene 2010
26.Lewis RS;Jack AM;Morris JW;Robert VJ;Gavilano LB;Siminszky B;Bush LP;Hayes AJ;Dewey RE RNA interference
(RNAi)-induced suppression of nicotine demethylase activity reduces levels of a key carcinogen in cured tobacco
leaves[外文期刊] 2008(4)
27.Li D;Lewis R;Jack A Development of CAPS and dCAPS markers for CYP82E4,CYP82E5v2 and CYP82E10 gene mutants
reducing nicotine to nornicotine conversion in tobacco 2011
28.Mann TJ;Weybrew JA;Matzinger DF Inheritance of the conversion of Nicotine to Nornicotine in Varieties of
Nicotiana tabacum L.and Related Amphiploids 1964
29.Mesnard F;Roscher A;Garlick AP;Girard S;Baguet E;Arroo RRJ Evidence for the involvement of tetrahydrofolate
in the demethylation of nicotine by Nicotiana plumbaginifolia cell-suspension cultures[外文期刊] 2002(6)
30.Roberts DL Natural tobacco flavor 1988
31.Saitoh F;Noma M;Kawashima N The alkaloid contents of sixty nicotiana species 1985
32.Schroder G;Unterbusch E;Kaltenbach M Lightinduced cytochrome P450-dependent enzyme in indole alkaloid
biosynthesis:tabersonine 16-hydroxylase 1999
33.史宏志,李进平,李宗平,BUSH Lowell P,王昌军,刘国顺 遗传改良降低白肋烟杂交种烟碱转化率研究[期刊论文]-中国农业科
学 2007(1)
34.史宏志,李进平,李宗平,王昌军,王俊 白肋烟杂交种烟碱转化性状的改良[期刊论文]-河南农业大学学报 2007(1)
35.Siminszky B;Gavilano L;Bowen SW Conversion of nicotine to nornicotine in Nicotiana tabacum is mediated by
CYP82E4,a cytochrome P450 monooxygenase 2005
36.Wang S;Yang S;An B Molecular dynamics analysis reveals structural insights into mechanism of nicotine N-
demethylation catalyzed by tobacco cytochrome P450 mono-oxygenase 2011
37.Wernsman EA;Matzinger DF Time and site of nicotine conversion in tobacco 1968
38.Xu DM;Shen YX;Chappell J;Cui MW;Nielsen M Biochemical and molecular characterizations of nicotine demethylase
in tobacco[外文期刊] 2007(2)


引用本文格式：宋中邦.肖炳光.卢秀萍.SONG Zhong-Bang.XIAO Bing-Guang.LU Xiu-Ping 烟草尼古丁去甲基化酶基因及其在育
种中的应用[期刊论文]-广西植物 2012(6)