本發(fā)明涉及用于產(chǎn)生能夠產(chǎn)生大麻素的經(jīng)基因修飾的植物、藻類或其質(zhì)體的多核苷酸。一方面，本發(fā)明還涉及產(chǎn)生大麻素的方法。

背景技術(shù)：

1、許多世紀(jì)以來(lái)，植物大麻(cannabis?sativa)一直用作藥物。例如，大麻以前在中國(guó)用于治療痛風(fēng)、瘧疾、消化系統(tǒng)疾病和月經(jīng)疼痛，并在西醫(yī)中進(jìn)一步用于治療風(fēng)濕病和癲癇發(fā)作(bostwick,2012；russo,2016；kinghorn等人,2017；baron,2018)。自那時(shí)以來(lái)，越來(lái)越多的大麻素藥物被批準(zhǔn)用于人類，包含1985年的那密濃(nabilone)、1986年的屈大麻酚(dronabinol)和2006年的利莫那班(rimonabant)(在歐洲；2008年撤回)、2010年的和2018年的越來(lái)越多的國(guó)家還被批準(zhǔn)使用大麻治療各種醫(yī)學(xué)病狀，其中大麻二醇(cbd)油是受歡迎的施用方式。

2、在大麻中，大麻素合成通路開始于前體分子橄欖酸(oa)和焦磷酸香葉酯(gpp)，其結(jié)合形成大麻萜酚酸(cbga)(shoyama等人,1975；fellermeier和zenk,1998；fellermetier等人,2001；gülck和2020)。cbga充當(dāng)大多數(shù)其它大麻素的前體并且在大麻中被轉(zhuǎn)化為δ9-四氫大麻酚酸(δ9-thca)、大麻二酚酸(cbda)和大麻色烯酸(cbca)(圖1)。因?yàn)閏bga充當(dāng)其它大麻素的前體分子，所以其在大麻中的含量通常很低。

3、酶促產(chǎn)生的大麻素(包含cbga)以其酸性形式產(chǎn)生，并且然后脫羧以產(chǎn)生“活性”形式(即thc(四氫大麻酚)、cbd(大麻二醇)、cbc(大麻色原烯)、cbg(大麻萜酚)等)。隨著最近對(duì)cbd和其它大麻衍生的大麻素的放松管制，對(duì)大麻素藥理學(xué)越來(lái)越感興趣(www.usda.gov/farmbill)。具體地，盡管具有cbg作為共同前體，δ9-thc、cbd和cbc具有顯著不同的生理效應(yīng)。例如，δ9-thc已知產(chǎn)生欣快感和食欲刺激(volkow等人,2014)，而cbd是非欣快感的并已被證明具有抗癲癇作用(jones等人,2010)和抗炎作用(carrier等人,2006)。

4、已經(jīng)嘗試在植物宿主中產(chǎn)生大麻素化合物的不同方法。在wo?2021/081648中，作者使用藻類作為用于產(chǎn)生橄欖酸(oa)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含產(chǎn)生橄欖酸合酶(oas)和橄欖酸環(huán)化酶(oac)融合蛋白，然而擴(kuò)大商業(yè)生產(chǎn)規(guī)模成本高昂并且需要高能量水平。wo?2018/200888的作者過(guò)表達(dá)焦磷酸香葉酯:橄欖酸香葉基轉(zhuǎn)移酶多肽，以催化酵母中從焦磷酸香葉酯和橄欖酸產(chǎn)生大麻萜酚酸。然而，小規(guī)模的酵母結(jié)垢是不可預(yù)測(cè)的，并且與缺乏實(shí)際回收的確定性有關(guān)。酵母也使用焦磷酸香葉酯(gpp)來(lái)制備類異戊二烯，因此有必要開發(fā)阻斷大麻素產(chǎn)生所需底物消耗的方法。又另一種方法涉及在異源植物中產(chǎn)生大麻素通路的組分，然而這項(xiàng)工作的作者無(wú)法檢測(cè)cbga的產(chǎn)量，盡管形成oa和oa-葡糖苷(gulck等人,2020)。作者推測(cè)，缺乏cbga可能是由于oa的糖基化，阻礙了下游大麻素產(chǎn)物的生物合成，突出了從中成功產(chǎn)生大麻素的困難。

5、為了應(yīng)對(duì)日益增長(zhǎng)的大麻醫(yī)療用途需求，許多國(guó)家試圖通過(guò)放松與藥物管制相關(guān)的法律來(lái)使大麻合法化和非刑事化，然而大麻的種植仍然受到嚴(yán)格的法規(guī)的嚴(yán)格控制(alharbi,2020；等人2021)。例如，在eu內(nèi)部，各地區(qū)根據(jù)thc含量控制可能生長(zhǎng)的品種(hazekamp,2018)。雖然三種主要合成酶活性降低的大麻品種可以積累較高水平的cbga，但欣快感thca的存在仍然是令人困惑的問(wèn)題(fellermeier和zenk,1998；fellermeier等人,2001)。由于thc水平很難控制，因此無(wú)法繁殖或改造大麻以僅產(chǎn)生cbd。此外，用于改造大麻的可靠高效的轉(zhuǎn)化和再生方案尚未建立(schachtsiek等人,2018；deguchi等人,2020)。另外，主要大麻素的產(chǎn)量主要限于一個(gè)器官，即雌花；結(jié)果大部分生物質(zhì)被浪費(fèi)。

6、與大麻素代謝相關(guān)的這些和其它復(fù)雜性導(dǎo)致開發(fā)用于產(chǎn)生大麻素的穩(wěn)健且成本有效的方法的挑戰(zhàn)。

7、因此，有必要開發(fā)產(chǎn)生大麻素的替代性戰(zhàn)略。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明人已經(jīng)首次證明異源植物中的功能性大麻素生物合成通路。具體地，在異源植物中表達(dá)大麻素通路的組分成功地產(chǎn)生oa和cbga的合成。本發(fā)明人表明，將大麻素通路的組分靶向宿主植物的質(zhì)體增加oa、cbga和其各自糖基化形式的產(chǎn)率。當(dāng)使用在質(zhì)體中表達(dá)的優(yōu)化載體過(guò)表達(dá)大麻素生物合成通路的組分時(shí)，所有四種大麻素的水平也獲得顯著增加。

2、因此，本發(fā)明人首次證明功能性大麻素生物合成通路在異源植物中的重建，其使得oa和cbga產(chǎn)生。此類系統(tǒng)適用于產(chǎn)生可擴(kuò)展的產(chǎn)生系統(tǒng)，如具有工業(yè)實(shí)用性的植物生物質(zhì)。

3、因此，本發(fā)明人已經(jīng)開發(fā)可用于產(chǎn)生經(jīng)基因修飾的植物、藻類和其質(zhì)體以增加大麻素產(chǎn)量的多核苷酸。

4、因此，在第一方面，提供了一種經(jīng)基因修飾的植物、其部分或藻類的質(zhì)體，所述質(zhì)體包括至少一種多肽，所述至少一種多肽選自由以下組成的組：編碼聚酮合酶、聚酮環(huán)化酶、?；せ蠲?、異戊二烯基轉(zhuǎn)移酶、質(zhì)體?；?脂質(zhì)硫酯酶、質(zhì)體脂肪酶或質(zhì)體西紅柿13-脂氧合酶的多核苷酸，

5、其中當(dāng)與野生型植物、其部分或藻類的質(zhì)體相比時(shí)，所述至少一種多肽在存在己酸(c6)和焦磷酸香葉酯(gpp)的情況下增加大麻萜酚酸(cbga)的產(chǎn)量。

6、另一方面，本發(fā)明提供了一種經(jīng)基因修飾的植物、其部分或藻類的質(zhì)體，所述質(zhì)體包括至少一種多肽，所述至少一種多肽選自由以下組成的組：?；せ蠲?(aae1)、橄欖醇合酶(ols)和橄欖酸環(huán)化酶(oac)，

7、其中當(dāng)與野生型植物、其部分或藻類的質(zhì)體相比時(shí)，所述至少一種多肽在存在己酸(c6)和焦磷酸香葉酯(gpp)的情況下增加大麻萜酚酸(cbga)的產(chǎn)量。

8、另一方面，本發(fā)明提供了一種經(jīng)基因修飾的植物或其部分的質(zhì)體，所述質(zhì)體包括?；せ蠲?(aae1)多肽、橄欖醇合酶(ols)多肽和橄欖酸環(huán)化酶(oac)多肽，任選地進(jìn)一步包括質(zhì)體定位的異戊二烯基轉(zhuǎn)移酶多肽，優(yōu)選地大麻萜酚酸合酶(cbgas)，

9、其中當(dāng)與野生型植物或其部分的質(zhì)體相比時(shí)，所述多肽在存在己酸(c6)和焦磷酸香葉酯(gpp)的情況下增加大麻萜酚酸(cbga)的產(chǎn)量。

10、任選地，當(dāng)與野生型植物、其部分或藻類的質(zhì)體相比時(shí)，所述至少一種多肽或多種多肽在存在己酸(c6)的情況下增加橄欖酸(oa)的產(chǎn)量。

11、在一實(shí)施例中，選自由aae1、ols和oac組成的組的所述至少一種多肽或多種多肽由一個(gè)或多個(gè)多核苷酸編碼，其中一個(gè)或多個(gè)多核苷酸，任選地每個(gè)多核苷酸編碼包括質(zhì)體運(yùn)輸肽，優(yōu)選地葉綠體轉(zhuǎn)運(yùn)肽(ctp)的融合多肽；并且其中所述一個(gè)或多個(gè)多核苷酸與能夠引導(dǎo)所述一個(gè)或多個(gè)多核苷酸在所述植物或其部分中表達(dá)的啟動(dòng)子可操作地連接。在一實(shí)施例中，選自由aae1、ols和oac組成的組的所述至少一種多肽或多種多肽由一個(gè)或多個(gè)多核苷酸編碼，其中將所述多核苷酸整合到質(zhì)體基因組中，并且其中所述多核苷酸與能夠引導(dǎo)所述多核苷酸在所述植物或其部分中表達(dá)的啟動(dòng)子可操作地連接。

12、在又另一個(gè)實(shí)施例中，選自由aae1、ols和oac組成的組的所述至少一種多肽或多種多肽由一個(gè)或多個(gè)多核苷酸編碼，其中所述一個(gè)或多個(gè)多核苷酸與能夠在植物或其部分中表達(dá)所述多核苷酸的病毒載體序列可操作地連接，或包括在能夠在植物或其部分中表達(dá)所述多核苷酸的病毒載體中；并且任選地，其中所述多核苷酸編碼包括質(zhì)體運(yùn)輸肽的融合蛋白。

13、任選地，編碼所述多肽的每個(gè)多核苷酸與能夠在植物或其部分中表達(dá)所述多核苷酸的病毒載體序列可操作地連接，或者包括在能夠增加所述多核苷酸表達(dá)的病毒載體中；并且所述cbga和/或oa產(chǎn)量增加。

14、在另一個(gè)實(shí)施例中，所述質(zhì)體包括所述多肽aae1、ols和oac，任選地進(jìn)一步包括質(zhì)體定位的異戊二烯基轉(zhuǎn)移酶，優(yōu)選地大麻萜酚酸合酶(cbgas)。在該實(shí)施例中，至少兩種多肽，任選地每種多肽包括質(zhì)體運(yùn)輸肽，優(yōu)選地葉綠體轉(zhuǎn)運(yùn)肽(ctp)。

15、另一方面，本發(fā)明提供了一種經(jīng)基因修飾的植物、其部分或藻類的質(zhì)體，所述質(zhì)體包括編碼?；せ蠲?(aae1)、橄欖醇合酶(ols)和橄欖酸環(huán)化酶(oac)的至少一個(gè)多核苷酸，

16、其中所述至少一個(gè)多核苷酸與能夠引導(dǎo)所述多核苷酸在所述質(zhì)體中表達(dá)的啟動(dòng)子可操作地連接；

17、其中當(dāng)與野生型植物、其部分或藻類的質(zhì)體相比時(shí)，由所述多核苷酸編碼的所述至少一種多肽在存在己酸(c6)和焦磷酸香葉酯(gpp)的情況下增加大麻萜酚酸(cbga)的產(chǎn)量。任選地，當(dāng)與野生型植物、其部分或藻類的質(zhì)體相比時(shí)，由所述多核苷酸編碼的所述至少一種多肽或多種多肽在存在己酸(c6)的情況下增加橄欖酸(oa)的產(chǎn)量。在一實(shí)施例中，經(jīng)基因修飾的植物、其部分或藻類的所述質(zhì)體包括編碼aae1、ols和oac的多核苷酸，并且進(jìn)一步包括編碼質(zhì)體定位的異戊二烯基轉(zhuǎn)移酶，優(yōu)選地大麻萜酚酸合酶(cbgas)的多核苷酸。

18、在一實(shí)施例中，所述多核苷酸包含在核酸構(gòu)建體中，所述核酸構(gòu)建體包括能夠?qū)⑺龆嗪塑账嵴系剿鲑|(zhì)體的基因組中，并且優(yōu)選地不整合到所述植物、其部分或藻類的細(xì)胞核的基因組中的序列。特定整合位點(diǎn)的非限制性實(shí)例可以包含trnh/pba、trng/trnfm、ycf3/trns、rbcl/accd、peta/psbj、5'rps12/clpp、petd/rpoa、ndhb/rps7、3'rpsl2/trnv、trnv/rrnl6、rrnl6/trnl、trnl/trna、trnn/trnr和rp32/trnl。

19、另一方面，提供了一種經(jīng)基因修飾的植物、其部分或藻類，其包括至少一個(gè)多核苷酸，所述至少一個(gè)多核苷酸選自由以下組成的組：編碼聚酮合酶、聚酮環(huán)化酶、?；せ蠲?、異戊二烯基轉(zhuǎn)移酶、質(zhì)體?；?脂質(zhì)硫酯酶、質(zhì)體脂肪酶或質(zhì)體西紅柿13-脂氧合酶的多核苷酸，

20、其中所述至少一個(gè)多核苷酸與能夠引導(dǎo)所述多核苷酸在所述植物、其部分或藻類中表達(dá)的啟動(dòng)子可操作地連接，

21、任選地其中所述至少一個(gè)多核苷酸被密碼子優(yōu)化以在所述植物、其部分或藻類中表達(dá)，并且

22、當(dāng)與野生型植物、其部分或藻類相比時(shí)，當(dāng)在存在己酸(c6)和焦磷酸香葉酯(gpp)的情況下在所述植物、其部分或藻類中表達(dá)時(shí)，由所述至少一個(gè)多核苷酸編碼的所述多肽增加大麻萜酚酸(cbga)的產(chǎn)量。

23、另一方面，本發(fā)明提供了一種經(jīng)基因修飾的植物、其部分或藻類，其包括至少一個(gè)多核苷酸，所述至少一個(gè)多核苷酸選自由以下組成的組：編碼?；せ蠲?(aae1)的多核苷酸、編碼橄欖醇合酶(ols)的多核苷酸和編碼橄欖酸環(huán)化酶(oac)的多核苷酸，任選地進(jìn)一步包括編碼質(zhì)體定位的異戊二烯基轉(zhuǎn)移酶多肽，優(yōu)選地大麻萜酚酸合酶(cbgas)的多核苷酸，

24、其中所述至少一個(gè)多核苷酸與能夠引導(dǎo)所述多核苷酸在所述植物、其部分或藻類中表達(dá)的啟動(dòng)子可操作地連接，

25、其中所述至少一個(gè)多核苷酸被密碼子優(yōu)化以在所述植物、其部分或藻類中表達(dá)，并且

26、當(dāng)與野生型植物、其部分或藻類相比時(shí)，當(dāng)在存在己酸(c6)和焦磷酸香葉酯(gpp)的情況下在所述植物、其部分或藻類中表達(dá)時(shí)，由所述至少一個(gè)多核苷酸編碼的所述多肽增加大麻萜酚酸(cbga)的產(chǎn)量。任選地，當(dāng)與野生型植物、其部分或藻類相比時(shí)，所述至少一種多肽在存在己酸(c6)的情況下增加橄欖酸(oa)的產(chǎn)量。

27、另一方面，提供了一種經(jīng)基因修飾的植物、其部分或藻類，其包括至少一個(gè)多核苷酸，所述至少一個(gè)多核苷酸選自由以下組成的組：編碼?；せ蠲?(aae1)的多核苷酸、編碼橄欖醇合酶(ols)的多核苷酸和編碼橄欖酸環(huán)化酶(oac)的多核苷酸，任選地進(jìn)一步包括編碼質(zhì)體定位的異戊二烯基轉(zhuǎn)移酶多肽，優(yōu)選地大麻萜酚酸合酶(cbgas)的多核苷酸，

28、其中所述至少一個(gè)多核苷酸與能夠引導(dǎo)所述多核苷酸在所述植物、其部分或藻類中表達(dá)的啟動(dòng)子可操作地連接，并且

29、當(dāng)與野生型植物、其部分或藻類相比時(shí)，當(dāng)在存在己酸(c6)和焦磷酸香葉酯(gpp)的情況下在所述植物中表達(dá)時(shí)，由所述至少一個(gè)多核苷酸編碼的所述多肽增加大麻萜酚酸(cbga)的產(chǎn)量。

30、另一方面，提供了一種經(jīng)基因修飾的植物或其部分，其包括編碼酰基激活酶1(aae1)的多核苷酸、編碼橄欖醇合酶(ols)的多核苷酸和編碼橄欖酸環(huán)化酶(oac)的多核苷酸，任選地進(jìn)一步包括編碼質(zhì)體定位的異戊二烯基轉(zhuǎn)移酶多肽，優(yōu)選地大麻萜酚酸合酶(cbgas)的多核苷酸，

31、其中每個(gè)多核苷酸與能夠引導(dǎo)所述多核苷酸在所述植物或其部分中表達(dá)的啟動(dòng)子可操作地連接，

32、其中所述多核苷酸被密碼子優(yōu)化以在所述植物或其部分中表達(dá)，并且

33、當(dāng)與野生型植物或其部分相比時(shí)，當(dāng)在存在己酸(c6)和焦磷酸香葉酯(gpp)的情況下在所述植物或其部分中表達(dá)時(shí)，由所述多核苷酸編碼的所述多肽增加大麻萜酚酸(cbga)的產(chǎn)量。

34、在一實(shí)施例中，所述至少一個(gè)多核苷酸或多個(gè)多核苷酸包括在載體，優(yōu)選地病毒載體內(nèi)，任選地其中所述至少一個(gè)多核苷酸或多個(gè)多核苷酸編碼包括質(zhì)體運(yùn)輸肽的融合多肽；和/或由所述至少一個(gè)多核苷酸或多個(gè)多核苷酸編碼的所述多肽在存在質(zhì)體定位的異戊二烯基轉(zhuǎn)移酶的情況下表達(dá)；其中與野生型植物、其部分或藻類相比，當(dāng)在存在己酸(c6)和焦磷酸香葉酯(gpp)的情況下在所述植物中表達(dá)時(shí)，由所述至少一個(gè)多核苷酸或多個(gè)多核苷酸編碼的所述多肽增加大麻萜酚酸(cbga)的產(chǎn)量。任選地，所述經(jīng)基因修飾的植物、其部分或藻類進(jìn)一步包括質(zhì)體定位的異戊二烯基轉(zhuǎn)移酶，優(yōu)選地大麻萜酚酸合酶(cbgas)。

35、在一實(shí)施例中，所述經(jīng)基因修飾的植物是營(yíng)養(yǎng)植物部分，優(yōu)選地維管植物的營(yíng)養(yǎng)植物部分。

36、在另一個(gè)實(shí)施例中，所述經(jīng)基因修飾的植物或其部分是高生物質(zhì)植物，所述高生物質(zhì)植物優(yōu)選地選自由以下組成的組：格魯椰子(acrocomia?aculeata)(馬卡烏巴棕櫚(macauba?palm))、擬南芥(arabidopsis?thaliana)、花生(arachis?hypogaea或peanut)、木魯星果棕(astrocaryum?murumuru或murumuru)、普通星果椰子(astrocaryum?vulgare或tucuma)、大果直葉櫚(attalea?geraensis或indaia-rateiro)、美洲油棕(attaleahumilis或american?oil?palm)、直葉櫚(attalea?oleifera)(andaia)、直葉椰子(attaleaphalerata或uricuri)、巴巴蘇棕櫚(attalea?speciosa或babassu)、燕麥(avena?sativa或oats)、甜菜(beta?vulgaris或sugar?beet)、蕓苔(brassica?sp.)如埃塞俄比亞芥(brassica?carinata)、芥菜(brassica?juncea)、蕪菁甘蘭(brassica?napobrassica)、歐洲油菜(brassica?napus)(卡諾拉油菜(canola))、亞麻薺(camelina?sativa或falseflax)、大麻(cannabis?sativa或hemp)、紅花(carthamus?tinctorius或safflower)、巴西油桃木(caryocar?brasiliense或pequi)、椰子(cocos?nucifera或coconut)、深海兩節(jié)薺(crambe?abyssinica)(阿比西尼亞羽衣甘藍(lán)(abyssinian?kale))、甜瓜(cucumis?melo或melon)、油棕(elaeis?guineensis)(非洲棕櫚)、大豆(glycine?max或soybean)、陸地棉(gossypium?hirsutum)(棉花)、向日葵(helianthus?sp.)如向日葵(helianthus?annuus或sunflower)、大麥(hordeum?vulgare或barley)、麻瘋樹(jatropha?curcas或physic?nut)、安達(dá)樹(joannesia?princeps或arara?nut-tree)、浮萍(lemna?sp.)(浮萍(duckweed))如青萍(lemna?aequinoctialis)、二籽浮萍(lemna?disperma)、厄瓜多爾浮萍(lemnaecuadoriensis)、鼓凸浮萍(lemna?gibba)(溶脹浮萍)、日本浮萍(lemna?japonica)、小浮萍(lemna?minor)、單脈萍(lemna?minuta)、暗浮萍(lemna?obscura)、稀脈浮萍(lemnapaucicostata)、極小浮萍(lemna?perpusilla)、柔弱浮萍(lemna?tenera)、品藻(lemnatrisulca)、鱗根萍(lemna?turionifera)、瓦爾迪維亞浮萍(lemna?valdiviana)、云加斯巖石浮萍(lemna?yungensis)、奧蒂樹(licania?rigida或oiticica)、亞麻(linumusitatissimum或flax)、狹葉羽扇豆(lupinus?angustifolius或lupin)、曲葉矛櫚(mauritia?flexuosa)(布里奇棕櫚(buriti?palm))、摩帝椰子(maximiliana?maripa)(伊納雅棕櫚(inaja?palm))、芒草(miscanthus?sp.)如奇崗芒(miscanthus?x?giganteus)和中國(guó)芒(miscanthus?sinensis)、煙草(nicotiana?sp.)(煙草(tobacco))如普通煙草(nicotiana?tabacum)或本氏煙草(nicotiana?benthamiana)、巴卡巴酒果椰(oenocarpusbacaba)(bacaba-do-azeite)、油果椰(oenocarpus?bataua)(pataua)、二列省果椰(oenocarpus?distichus)(bacaba-de-leque)、稻(oryza?sp.)(水稻)如亞洲稻(oryzasativa)和非洲栽培稻(oryza?glaberrima)、柳枝稷(panicum?virgatum或switchgrass)、paraqueiba?paraensis(mari)、鱷梨(persea?amencana或avocado)、水黃皮(pongamiapinnata)(印度山毛櫸)、毛果楊(populus?trichocarpa)、蓖麻(ricinus?communis或castor)、甘蔗(saccharum?sp.)(甘蔗(sugarcane))、芝麻(sesamumindicum或sesame)、馬鈴薯(solanum?tuberosum或potato)、高粱(sorghum?sp.)如高粱(sorghum?bicolor或sorghum?vulgare)、大花可可(theobroma?grandiforum或cupuassu)、車軸草(trifoliumsp.)、巴西針棕(trithrinax?brasiliensis或brazilian?needle?palm)、小麥(triticumsp.)(小麥(wheat))如普通小麥(triticum?aestivum)和玉米(zea?mays或corn)。

37、在另一個(gè)實(shí)施例中，所述植物或其部分是煙草，優(yōu)選地本氏煙草或普通煙草。

38、在另一個(gè)實(shí)施例中，所述植物或其部分是非大麻屬(non-cannabis)植物?？商娲?，所述質(zhì)體不是來(lái)自藻類。

39、在一實(shí)施例中，至少一個(gè)多肽或多個(gè)多核苷酸在所述植物的所述胞質(zhì)溶膠中具有活性。

40、在另一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)所述植物、其部分或藻類包括編碼aae1、ols和oac的多核苷酸時(shí)，所述多核苷酸包含在相同或不同的核酸構(gòu)建體中。任選地，每個(gè)多核苷酸與能夠?qū)⒂伤龆嗪塑账峋幋a的所述多肽引導(dǎo)到所述植物、藻類或其部分的所述質(zhì)體的序列可操作地連接。任選地，每個(gè)多核苷酸編碼包括質(zhì)體運(yùn)輸肽的融合多肽。任選地，將一個(gè)、多個(gè)或全部多核苷酸整合到所述質(zhì)體基因組中。在一實(shí)施例中，編碼所述ols和oac的所述多核苷酸是融合的。

41、在一實(shí)施例中，一種或多種多肽增加所述植物或其部分的營(yíng)養(yǎng)部分中的cbga的產(chǎn)量。在另一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)與野生型植物、其部分、藻類或其質(zhì)體相比時(shí)，cbga的產(chǎn)量增加至少約1.5-約2倍、約2-約2.5倍、約2.5-約3.0倍、約3-約3.5倍、約3.5-約4.0倍、約4-約4.5倍、約4.5-約5.0倍或約5-約5.5倍或更多倍。

42、在另一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)與野生型植物、其部分、藻類或其質(zhì)體相比時(shí)，cbga的產(chǎn)量增加至少約10％-約20％、約20％-約30％、約30％-約40％、約40％-約50％、約50％-約60％、約60％-約70％、約70％-約80％、約80％-約90％、約90％-約100％、約100％-約120％、約120％-約140％、約140％-約160％、約160％-約180％、約180％-約200％、約200％-約220％、約220％-約240％、約240％-約260％、約260％-約280％、約280％-約300％、約300％-約320％、約320％-約340％、約340％-約360％、約360％-約380％、約400％-約420％或更多。

43、在一實(shí)施例中，所述質(zhì)體、藻類、植物或其部分中的cbga的產(chǎn)量的增加可通過(guò)色譜法來(lái)確定。

44、在一實(shí)施例中，所述質(zhì)體是葉綠體。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述質(zhì)體運(yùn)輸肽是葉綠體靶向肽，優(yōu)選地葉綠體轉(zhuǎn)運(yùn)肽(ctp)。在又另一個(gè)實(shí)施例中，所述ctp是基質(zhì)靶向肽，優(yōu)選地其中所述基質(zhì)靶向肽是rubisco小亞基或rubisco大亞基，優(yōu)選地rubisco小亞基。優(yōu)選地，所述rubisco小亞基位于所述多肽的n末端處。

45、在一實(shí)施例中，所述植物、其部分或藻類進(jìn)一步包括編碼異戊二烯基轉(zhuǎn)移酶，優(yōu)選地大麻萜酚酸合酶(cbgas)的多核苷酸，其中所述多核苷酸編碼包括質(zhì)體運(yùn)輸肽的融合多肽。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述植物、其部分或藻類進(jìn)一步包括至少一個(gè)多核苷酸，所述至少一個(gè)多核苷酸選自由以下組成的組：編碼酰基-脂質(zhì)硫酯酶(alt4)的多核苷酸、編碼質(zhì)體脂肪酶1(plip1)的多核苷酸和編碼西紅柿13-脂氧合酶(tomloxc)的多核苷酸，任選地其中所述多核苷酸編碼包括質(zhì)體運(yùn)輸肽的融合多肽。

46、在另一個(gè)實(shí)施例中，所述質(zhì)體進(jìn)一步包括由異戊二烯基轉(zhuǎn)移酶，優(yōu)選地大麻萜酚酸合酶(cbgas)編碼的多肽。在另一個(gè)實(shí)施例中，將所述大麻萜酚酸合酶(cbgas)整合到所述質(zhì)體基因組中。在又另一個(gè)實(shí)施例中，所述大麻萜酚酸合酶(cbgas)在病毒載體中表達(dá)。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述質(zhì)體進(jìn)一步包括至少一種多肽，所述至少一種多肽選自由以下組成的組：?；?脂質(zhì)硫酯酶(alt4)、質(zhì)體脂肪酶1(plip1)和西紅柿13-脂氧合酶(tomloxc)。

47、另一方面，本發(fā)明提供了一種用于在植物、其部分或藻類中表達(dá)的編碼多肽的核酸構(gòu)建體，所述核酸構(gòu)建體包括編碼聚酮合酶、聚酮環(huán)化酶、?；せ蠲浮愇於┗D(zhuǎn)移酶、質(zhì)體?；?脂質(zhì)硫酯酶、質(zhì)體脂肪酶和質(zhì)體西紅柿13-脂氧合酶的多核苷酸中的一個(gè)或多個(gè)或全部；

48、其中所述多核苷酸與能夠引導(dǎo)所述一個(gè)或多個(gè)或全部多核苷酸在所述植物、其部分或藻類中表達(dá)的啟動(dòng)子可操作地連接，

49、任選地，其中所述一個(gè)或多個(gè)或全部多核苷酸與編碼質(zhì)體運(yùn)輸肽的多核苷酸可操作地連接；

50、任選地其中所述核酸構(gòu)建體編碼包括所述質(zhì)體運(yùn)輸肽的融合多肽，并且

51、與野生型植物、其部分或藻類相比，當(dāng)表達(dá)時(shí)，由所述多核苷酸編碼的所述多肽增加大麻萜酚酸(cbga)的產(chǎn)量。任選地，當(dāng)與野生型植物、其部分或藻類相比時(shí)，所述多核苷酸增加橄欖酸(oa)的產(chǎn)量。

52、在一實(shí)施例中，所述核酸構(gòu)建體用于在所述植物、其部分或藻類的質(zhì)體中表達(dá)。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述核酸構(gòu)建體包括編碼沉默抑制多肽，優(yōu)選地p19沉默抑制多肽的多核苷酸，

53、在又另一個(gè)實(shí)施例中，所述核酸構(gòu)建體包括在適于在植物、其部分或藻類中表達(dá)的載體內(nèi)。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述核酸構(gòu)建體與適于在植物、其部分或藻類中表達(dá)的病毒載體的組分可操作地連接。在一實(shí)施例中，所述病毒載體是雙生病毒，更優(yōu)選地所述病毒載體是beydv。在替代性實(shí)施例中，所述核酸構(gòu)建體與病毒載體復(fù)制序列可操作地連接。在另外的實(shí)施例中，所述病毒載體復(fù)制序列包含長(zhǎng)基因間區(qū)(lir)、短基因間序列(sir)和rep/repa，優(yōu)選地其中所述病毒載體復(fù)制序列來(lái)自雙生病毒。

54、在一實(shí)施例中：

55、i)所述編碼聚酮合酶的多核苷酸是橄欖醇合酶(ols)；

56、ii)所述編碼酰基激活酶的多核苷酸是?；せ蠲?(aae1)；

57、iii)所述編碼聚酮環(huán)化酶的多核苷酸是橄欖酸環(huán)化酶(oac)；

58、任選地其中所述核酸構(gòu)建體包括編碼沉默抑制多肽，優(yōu)選地p19沉默抑制多肽的多核苷酸，

59、其中一個(gè)或多個(gè)或全部多核苷酸與能夠引導(dǎo)由所述多核苷酸編碼的所述多肽在植物、其部分或藻類中表達(dá)的啟動(dòng)子可操作地連接；

60、任選地，其中所述一個(gè)或多個(gè)或全部多核苷酸與編碼質(zhì)體運(yùn)輸肽的多核苷酸可操作地連接；并且

61、任選地其中所述核酸構(gòu)建體編碼包括質(zhì)體運(yùn)輸肽的融合多肽。

62、在一實(shí)施例中，所述核酸構(gòu)建體適于在植物、植物部分、藻類或其細(xì)胞中瞬時(shí)表達(dá)，例如通過(guò)使用本文所描述的或本領(lǐng)域已知的誘導(dǎo)型啟動(dòng)子系統(tǒng)。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述核酸構(gòu)建體適于在植物、植物部分、藻類或其細(xì)胞中穩(wěn)定表達(dá)。

63、在一實(shí)施例中，與野生型植物、其部分或藻類相比，當(dāng)所述多核苷酸在植物或其部分中表達(dá)時(shí)，cbga的產(chǎn)量增加至少約1.5-約2倍、約2-約2.5倍、約2.5-約3.0倍、約3-約3.5倍、約3.5-約4.0倍、約4-約4.5倍、約4.5-約5.0倍或約5-約5.5倍或更多倍。

64、在另一個(gè)實(shí)施例中，與野生型植物、其部分或藻類相比，當(dāng)所述多核苷酸在植物或其部分中表達(dá)時(shí)，cbga的產(chǎn)量增加至少約10％-約20％、約20％-約30％、約30％-約40％、約40％-約50％、約50％-約60％、約60％-約70％、約70％-約80％、約80％-約90％、約90％-約100％、約100％-約120％、約120％-約140％、約140％-約160％、約160％-約180％、約180％-約200％、約200％-約220％、約220％-約240％、約240％-約260％、約260％-約280％、約280％-約300％、約300％-約320％、約320％-約340％、約340％-約360％、約360％-約380％、約400％-約420％或更多。

65、在另一個(gè)實(shí)施例中，一種或多種多肽優(yōu)選地在維管植物的營(yíng)養(yǎng)部分和/或種子，優(yōu)選地葉，更優(yōu)選地所述葉的所述葉綠體中表達(dá)。

66、另一方面，本發(fā)明提供了一種用于在植物、其部分或藻類中表達(dá)的融合多肽，所述融合多肽包括：

67、i)多肽，所述多肽選自由以下組成的組：聚酮合酶、聚酮環(huán)化酶、?；せ蠲?、異戊二烯基轉(zhuǎn)移酶、質(zhì)體?；?脂質(zhì)硫酯酶、質(zhì)體脂肪酶或質(zhì)體西紅柿13-脂氧合酶；以及

68、ii)質(zhì)體運(yùn)輸序列，

69、其中當(dāng)與野生型植物或藻類相比時(shí)，(i)的所述多肽在存在己酸(c6)和焦磷酸香葉酯(gpp)的情況下增加大麻萜酚酸(cbga)的產(chǎn)量。任選地，當(dāng)與野生型植物、其部分或藻類相比時(shí)，所述融合多肽增加橄欖酸(oa)的產(chǎn)量。

70、在一實(shí)施例中，i)選自由聚酮合酶、聚酮環(huán)化酶、?；せ蠲?、異戊二烯基轉(zhuǎn)移酶、質(zhì)體?；?脂質(zhì)硫酯酶、質(zhì)體脂肪酶或質(zhì)體西紅柿13-脂氧合酶組成的組的所述多肽由所述多核苷酸編碼，并且ii)質(zhì)體運(yùn)輸序列由多核苷酸，優(yōu)選地編碼葉綠體轉(zhuǎn)運(yùn)肽的多核苷酸編碼。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述融合多肽用于在所述植物、其部分或藻類的質(zhì)體中表達(dá)，優(yōu)選地用于在維管植物的營(yíng)養(yǎng)部分和/或種子的質(zhì)體，優(yōu)選地葉的質(zhì)體，更優(yōu)選地所述葉的所述葉綠體中表達(dá)。

71、在一實(shí)施例中，所述聚酮合酶是橄欖醇合酶(ols)，所述聚酮環(huán)化酶是橄欖酸環(huán)化酶(oac)，所述?；せ蠲甘酋；せ蠲?(aae1)，所述質(zhì)體?；?脂質(zhì)硫酯酶是alt4，所述質(zhì)體脂肪酶是plip1，所述質(zhì)體西紅柿13-脂氧合酶是tomloxc，并且所述異戊二烯基轉(zhuǎn)移酶是大麻萜酚酸合酶(cbgas)，優(yōu)選地其中所述質(zhì)體運(yùn)輸序列是葉綠體轉(zhuǎn)運(yùn)肽(ctp)。

72、在另一個(gè)實(shí)施例中，以下中的一項(xiàng)或多項(xiàng)或全部成立：

73、i)所述編碼aae1的多核苷酸包括與如seq?id?no:5、seq?id?no:6和seq?id?no:7中的任一者所示的序列至少70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、至少99.5％、至少99.8％或相同的核苷酸序列；

74、ii)所述編碼ols的多核苷酸包括與如seq?id?no:8、seq?id?no:9和seq?id?no:10中的任一者所示的序列至少70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、至少99.5％、至少99.8％或相同的核苷酸序列；

75、iii)所述編碼oac的多核苷酸包括與如seq?id?no:11、seq?id?no:12和seq?idno:13中的任一者所示的序列至少70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、至少99.5％、至少99.8％或相同的核苷酸序列；

76、iv)編碼所述質(zhì)體運(yùn)輸肽的所述多核苷酸包括與如seq?id?no:15所示的序列至少70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、至少99.5％、至少99.8％或相同的序列。

77、在另一個(gè)實(shí)施例中，所述編碼異戊二烯基轉(zhuǎn)移酶的多核苷酸包括與如seq?id?no:14所示的序列至少70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、至少99.5％、至少99.8％或相同的核苷酸序列。

78、在另一個(gè)實(shí)施例中，

79、i)所述編碼alt4的多核苷酸包括與如seq?id?no:24或seq?id?no:25中的任一者所示的序列至少70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、至少99.5％、至少99.8％或相同的核苷酸序列；

80、ii)所述編碼plip1的多核苷酸包括與如seq?id?no:26所示的序列至少70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、至少99.5％、至少99.8％或相同的核苷酸序列；并且

81、iii)所述編碼tomloxc的多核苷酸包括與如seq?id?no:27所示的序列至少70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、至少99.5％、至少99.8％或相同的核苷酸序列。

82、另一方面，本發(fā)明提供了一種植物、其部分、藻類、質(zhì)體或其細(xì)胞，其包括本發(fā)明的多肽或融合多肽。

83、另一方面，本發(fā)明提供了在植物、其部分或藻類中產(chǎn)生大麻萜酚酸(cbga)的方法，所述方法包括在足以在所述植物、其部分或藻類中表達(dá)多肽的條件下培養(yǎng)包括本發(fā)明的核酸構(gòu)建體的植物、其部分或藻類，其中當(dāng)與野生型植物、其部分或藻類相比時(shí)，當(dāng)在存在己酸(c6)和焦磷酸香葉酯(gpp)的情況下表達(dá)時(shí)，所述多肽增加所述植物、其部分或藻類中的大麻萜酚酸(cbga)的產(chǎn)量。任選地，所述方法進(jìn)一步包括將本發(fā)明的核酸構(gòu)建體引入到所述植物、其部分或藻類中。任選地，當(dāng)與野生型植物、其部分或藻類相比時(shí)，所述方法產(chǎn)生橄欖酸(oa)。

84、另一方面，本發(fā)明提供了在植物、其部分或藻類中產(chǎn)生橄欖酸(oa)的方法，所述方法包括在足以在所述植物、其部分或藻類中表達(dá)多肽的條件下培養(yǎng)包括本發(fā)明的核酸構(gòu)建體的植物、其部分或藻類，其中當(dāng)與野生型植物、其部分或藻類相比時(shí)，當(dāng)在存在橄欖醇合酶(oas)和/或橄欖酸環(huán)化酶(oac)的情況下表達(dá)時(shí)，oa在所述植物、其部分或或藻類中產(chǎn)生。

85、另一方面，本發(fā)明提供了在植物、其部分或藻類中產(chǎn)生大麻萜酚酸(cbga)的方法，所述方法包括在足以在所述植物、其部分或藻類中表達(dá)多肽的條件下培養(yǎng)包括本發(fā)明的核酸構(gòu)建體的植物、其部分或藻類，其中當(dāng)與野生型植物、其部分或藻類相比時(shí)，當(dāng)在存在大麻萜酚酸合酶(cbgas)的情況下表達(dá)時(shí)，cbga在所述植物、其部分或藻類中產(chǎn)生。

86、另一方面，本發(fā)明提供了在植物、其部分或藻類中產(chǎn)生來(lái)自c6的c6-coa的方法，所述方法包括在足以在所述植物、其部分或藻類中表達(dá)一種或多種多肽的條件下培養(yǎng)包括本發(fā)明的核酸構(gòu)建體的植物、其部分或藻類，其中當(dāng)與野生型植物、其部分或藻類相比時(shí)，當(dāng)在存在酰基激活酶1(aae1)的情況下表達(dá)時(shí)，c6-coa在所述植物、其部分或藻類中產(chǎn)生。

87、在一實(shí)施例中，所述方法進(jìn)一步包括向所述植物、其部分或藻類提供外源c6、丙二酰-coa和/或gpp，任選地以植物飼料、氨基酸補(bǔ)充劑或c6和/或gpp底物的形式。

88、在一實(shí)施例中，本文所描述的一種或多種多肽在所述植物、其部分或藻類的所述質(zhì)體中表達(dá)。

89、在一實(shí)施例中，所述cbga在所述植物和/或種子的營(yíng)養(yǎng)部分中產(chǎn)生，優(yōu)選地其中所述營(yíng)養(yǎng)部分是包括所述植物的葉的氣生部分。在一實(shí)施例中，所述植物的所述營(yíng)養(yǎng)部分中的cbga的產(chǎn)量的增加可通過(guò)色譜法來(lái)確定。

90、在一實(shí)施例中，所述方法進(jìn)一步包括產(chǎn)生大麻素，所述方法包括：

91、i)回收通過(guò)本發(fā)明的方法產(chǎn)生的所述cbga；以及

92、ii)任選地將所述cbga飼喂給經(jīng)修飾的微生物，優(yōu)選地酵母或細(xì)菌；以及

93、iii)任選地通過(guò)使用所述cbga作為原料對(duì)所述cbga進(jìn)行化學(xué)、物理或生物化學(xué)生化轉(zhuǎn)化，由此產(chǎn)生所述大麻素。

94、在一實(shí)施例中，所述方法包括產(chǎn)生大麻萜酚(cbg)、四氫大麻酚酸(thca)、大麻二酚酸(cbda)和大麻色烯酸(cbca)中的至少一種，優(yōu)選地大麻二酚酸(cbda)，任選地包括產(chǎn)生四氫大麻酚(thc)、大麻二醇(cbd)、大麻酚(cbn)和大麻色原烯(cbc)，優(yōu)選地大麻萜酚(cbg)或大麻二醇(cbd)。

95、在另一個(gè)實(shí)施例中，所述方法包括在回收含有cbga的提取物之后的cbga脫羧步驟，優(yōu)選地通過(guò)用熱或光溫育cbga。

96、另一方面，本發(fā)明提供了通過(guò)本發(fā)明的方法產(chǎn)生的大麻萜酚(cbg)。

97、另一方面，本發(fā)明提供了通過(guò)本發(fā)明的方法產(chǎn)生的大麻萜酚酸(cbga)。在一實(shí)施例中，所述cbga是基本上糖基化的。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述cbga是基本上沒(méi)有糖基化的。

98、另一方面，本發(fā)明提供了通過(guò)本發(fā)明的方法產(chǎn)生的大麻二酚酸(cbda)或大麻二醇(cbd)。

99、另一方面，本發(fā)明提供了通過(guò)本發(fā)明的方法產(chǎn)生的大麻色烯酸(cbca)或大麻色原烯(cbc)。

100、另一方面，本發(fā)明提供了通過(guò)本發(fā)明的方法產(chǎn)生的橄欖酸(oa)。

101、另一方面，本發(fā)明提供了通過(guò)本發(fā)明的方法產(chǎn)生的四氫大麻酚酸(thca)或四氫大麻酚(thc)。

102、另一方面，本發(fā)明提供了一種產(chǎn)生經(jīng)基因修飾的植物的方法，所述方法包括：

103、i)由用本發(fā)明的核酸構(gòu)建體轉(zhuǎn)化的植物細(xì)胞再生植物；

104、ii)任選地從所述植物中采集種子；和/或

105、iii)任選地由所述經(jīng)基因修飾的植物產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)子代植物，由此產(chǎn)生所述經(jīng)基因修飾的植物。

106、另一方面，本發(fā)明提供了一種產(chǎn)生經(jīng)基因修飾的種子的方法，所述方法包括：

107、i)由用本發(fā)明的核酸構(gòu)建體轉(zhuǎn)化的植物細(xì)胞再生植物；以及

108、ii)從所述植物中采集種子，由此產(chǎn)生經(jīng)基因修飾的種子。

109、在一實(shí)施例中，所述方法進(jìn)一步包括將本發(fā)明的核酸構(gòu)建體引入到所述植物或其細(xì)胞中。

110、在一實(shí)施例中，所述經(jīng)編碼的多肽在所述植物的所述營(yíng)養(yǎng)部分，優(yōu)選地氣生營(yíng)養(yǎng)部分，更優(yōu)選地所述葉中表達(dá)。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述植物是維管植物，優(yōu)選地?zé)煵輰?，更?yōu)選地本氏煙草或普通煙草的維管植物。

111、另一方面，本發(fā)明提供了一種產(chǎn)生經(jīng)基因修飾的植物或藻類的方法，所述方法包括：

112、i)將兩種親本植物或藻類雜交，其中至少一種植物或藻類包括由本發(fā)明的核酸構(gòu)建體引入的基因修飾；

113、ii)從i)中的所述雜交中篩選一個(gè)或多個(gè)子代植物或藻類存在或不存在所述基因修飾；以及

114、iii)選擇包括所述基因修飾的子代植物或藻類，由此產(chǎn)生所述植物或藻類。

115、在一實(shí)施例中，所述方法進(jìn)一步包括：

116、iv)將第一經(jīng)基因修飾的親本植物與第二親本植物雜交，其中所述第一經(jīng)基因修飾的親本植物是包括由本文所描述的核酸構(gòu)建體引入的基因修飾的植物；以及

117、v)將步驟(iv)的所述雜交的子代植物與和所述第二親本植物相同基因型的植物回交，以產(chǎn)生具有所述第二親本的大部分基因型并包括所述基因修飾的植物。

118、在一實(shí)施例中，所述營(yíng)養(yǎng)部分或氣生營(yíng)養(yǎng)部分能夠進(jìn)行光合作用，優(yōu)選地其中所述植物的所述葉包括所述基因修飾。

119、另一方面，本發(fā)明提供了一種用于產(chǎn)生大麻萜酚酸(cbga)的經(jīng)基因修飾和/或重組植物或藻類細(xì)胞，其包括本發(fā)明的核酸構(gòu)建體。任選地，所述經(jīng)基因修飾和/或重組植物或藻類細(xì)胞產(chǎn)生橄欖酸(oa)。

120、另一方面，本發(fā)明提供了一種用于產(chǎn)生大麻萜酚酸(cbga)的經(jīng)基因修飾的植物、其部分或藻類，其包括本發(fā)明的核酸構(gòu)建體。任選地，所述經(jīng)基因修飾的植物、其部分或藻類產(chǎn)生橄欖酸(oa)。

121、另一方面，本發(fā)明提供了一種本發(fā)明的所述經(jīng)基因修飾的植物的植物部分。任選地，所述植物部分是包括所述基因修飾的種子。

122、另一方面，本發(fā)明提供了一種由經(jīng)基因修飾的植物產(chǎn)生植物部分的方法，所述方法包括：

123、i)根據(jù)本發(fā)明的方法使植物生長(zhǎng)；以及

124、ii)采集所述植物部分。

125、另一方面，本發(fā)明提供了一種本發(fā)明的核酸構(gòu)建體的用途，其用于產(chǎn)生重組植物或藻類細(xì)胞和/或經(jīng)基因修飾的植物和/或藻類。

126、另一方面，本發(fā)明提供了一種作物或植物群體或藻類，其包括：

127、(i)本發(fā)明的植物或藻類、質(zhì)體、核酸構(gòu)建體或融合多肽；或者

128、(ii)本發(fā)明的植物或藻類、質(zhì)體、核酸構(gòu)建體或融合多肽以及野生型植物或藻類。在一實(shí)施例中，所述作物或植物群體包括營(yíng)養(yǎng)植物部分，優(yōu)選地維管植物，更優(yōu)選地?zé)煵輰伲顑?yōu)選地本氏煙草或普通煙草植物的營(yíng)養(yǎng)植物部分。在另外的實(shí)施例中，所述作物或植物群體進(jìn)一步包括非維管植物。

129、在一實(shí)施例中，當(dāng)與野生型植物或藻類相比時(shí)，所述植物或藻類包括較高產(chǎn)率的cbga，任選地oa，其中所述cbga和/或oa任選地可通過(guò)色譜法來(lái)確定。

130、另一方面，本發(fā)明提供了一種工業(yè)植物生物質(zhì)，所述工業(yè)植物生物質(zhì)從本發(fā)明的經(jīng)基因修飾的植物的葉獲得，其中當(dāng)與野生型植物的葉相比時(shí)，所述植物生物質(zhì)的所述葉包括較高產(chǎn)率的cbga，任選地oa，任選地可通過(guò)色譜法來(lái)確定。

131、另一方面，本發(fā)明提供了一種組合物，所述組合物包括本發(fā)明的質(zhì)體、核酸構(gòu)建體或植物細(xì)胞以及一種或多種可接受的載劑。

132、另一方面，提供了一種用于鑒定用于在植物、其部分、藻類或其質(zhì)體或細(xì)胞中產(chǎn)生大麻萜酚酸(cbga)，優(yōu)選地oa的編碼多肽的多核苷酸的方法，所述方法包括：

133、i)獲得本發(fā)明的核酸構(gòu)建體；

134、ii)將所述核酸構(gòu)建體引入到植物、其部分、藻類或其質(zhì)體或細(xì)胞中；

135、iii)確定cbga，優(yōu)選地oa的水平相對(duì)于缺乏所述核酸構(gòu)建體的對(duì)應(yīng)野生型植物、其部分、藻類或其質(zhì)體或細(xì)胞是否增加；以及

136、iv)任選地，選擇多核苷酸，所述多核苷酸在表達(dá)時(shí)產(chǎn)生適于產(chǎn)生cbga，優(yōu)選地oa的多肽。優(yōu)選地，所述cbga在所述植物的所述營(yíng)養(yǎng)部分的質(zhì)體中產(chǎn)生，任選地可通過(guò)色譜法來(lái)確定。

137、另一方面，提供了一種用于產(chǎn)生工業(yè)產(chǎn)物的方法，所述方法包括以下步驟：

138、(i)獲得本發(fā)明的植物、其部分、藻類或質(zhì)體；

139、(ii)處理所述植物、其部分、藻類或質(zhì)體；

140、(iii)通過(guò)應(yīng)用熱、化學(xué)或酶促方法或其任何組合來(lái)轉(zhuǎn)化步驟(i)的所述植物、其部分、藻類或質(zhì)體、或通過(guò)步驟(ii)獲得的經(jīng)處理的植物、其部分、藻類或質(zhì)體中的至少一些大麻素，以原位大麻素；以及

141、(iv)回收所述大麻素，由此產(chǎn)生所述工業(yè)產(chǎn)物。

142、在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述工業(yè)產(chǎn)物是大麻萜酚酸(cbga)或橄欖酸(oa)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述工業(yè)產(chǎn)物是大麻萜酚酸(cbga)或大麻萜酚(cbg)。

143、另一方面，提供了一種用于產(chǎn)生經(jīng)提取的大麻萜酚酸(cbga)的方法，所述方法包括以下步驟：

144、(i)獲得本發(fā)明的植物、其部分、藻類或質(zhì)體；

145、(ii)從所述植物、其部分、藻類或質(zhì)體中提取cbga；以及

146、(iii)回收經(jīng)提取的cbga，由此產(chǎn)生經(jīng)提取的cbga。

147、任選地，所述經(jīng)提取的cbga包括橄欖酸(oa)。

148、在一實(shí)施例中，步驟(ii)的提取過(guò)程包括以下中的一項(xiàng)或多項(xiàng)或全部：(a)研磨干燥材料；(b)溶劑(例如，乙醇、烴)或超臨界co2提??；(c)冬化和過(guò)濾；(d)干燥；(e)蒸餾；和/或(f)色譜法。

149、另一方面，提供了一種產(chǎn)生富含大麻萜酚酸(cbga)的提取物的方法，所述方法包括以下步驟：

150、(i)獲得本發(fā)明的植物、其部分、藻類或質(zhì)體；

151、(ii)處理步驟(i)的所述植物、其部分、藻類或質(zhì)體；

152、(iii)將來(lái)自步驟(ii)的經(jīng)處理的植物、其部分、藻類或質(zhì)體離心以獲得提取物；

153、(iv)過(guò)濾通過(guò)步驟(iii)獲得的所述提取物；

154、(v)將步驟(iv)的經(jīng)過(guò)濾的提取物干燥并重新懸浮于緩沖溶液中；

155、(vi)使用固相提取柱純化步驟(v)的所述提取物；以及

156、(vii)回收富含cbga的提取物，

157、由此產(chǎn)生所述富含cbga的提取物。任選地，所述經(jīng)提取的cbga包括橄欖酸(oa)。

158、另一方面，提供了一種用于產(chǎn)生藥物組合物的方法，所述方法包括：

159、(i)獲得本發(fā)明的提取物或大麻素；以及

160、(ii)將所述提取物或大麻素與一種或多種藥學(xué)上可接受的載劑一起調(diào)配，

161、由此產(chǎn)生藥物組合物。

162、另一方面，提供了一種通過(guò)本發(fā)明的方法獲得的藥物組合物。

163、另一方面，提供了一種治療和/或預(yù)防受試者的對(duì)大麻素治療做出應(yīng)答的病狀或疾病的方法，所述方法包括向所述受試者施用治療有效量的本發(fā)明的大麻素、本發(fā)明的提取物或藥物組合物，由此治療和/或預(yù)防對(duì)大麻素治療做出應(yīng)答的病狀或疾病。

164、另一方面，提供了一種治療有效量的本發(fā)明的大麻素、本發(fā)明的提取物或藥物組合物的用途，其用于制備用于治療對(duì)大麻素治療做出應(yīng)答的病狀或疾病的藥物。

165、另一方面，提供了一種治療有效量的本發(fā)明的大麻素、本發(fā)明的提取物或本發(fā)明的藥物組合物，其用于治療對(duì)大麻素治療做出應(yīng)答的病狀或疾病。

166、在一實(shí)施例中，所述病狀或疾病選自由以下組成的組：慢性疼痛、神經(jīng)性疼痛、癌癥、與癌癥化療相關(guān)的惡心和/或嘔吐、食欲不振、多發(fā)性硬化癥、與多發(fā)性硬化癥或脊髓損傷癲癇相關(guān)的痙攣、帕金森氏病(parkinson's?disease)、厭食癥和/或體重減輕、腸易激綜合征、圖雷特綜合征(tourette?syndrome)、肌萎縮性側(cè)索硬化癥、亨廷頓氏病(huntington's?disease)、肌張力障礙、癡呆、青光眼、皮炎、痤瘡、微生物感染、創(chuàng)傷性腦損傷和/或顱內(nèi)出血、成癮、焦慮、抑郁、睡眠障礙、創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙、微生物感染，包含耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(mrsa)和生物膜產(chǎn)生生物體，皮炎、痤瘡、精神分裂癥和其它精神病。

167、另一方面，提供了一種本發(fā)明的植物、其部分、藻類或質(zhì)體的用途，其用于制備工業(yè)產(chǎn)物，優(yōu)選地大麻素，更優(yōu)選地大麻萜酚酸(cbga)和/或大麻萜酚(cbg)。

168、除非另有明確說(shuō)明，否則本文中的任何實(shí)施例在進(jìn)行必要的修改后應(yīng)被視為適用于任何其它實(shí)施例。

169、本發(fā)明的范圍不受本文所描述的具體實(shí)施例的限制，所述具體實(shí)施例旨在僅用于例示的目的。如本文所描述的，功能等效的產(chǎn)物、組合物和方法顯然在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

170、貫穿本說(shuō)明書，除非另有明確說(shuō)明或上下文另有要求，否則對(duì)單個(gè)步驟、物質(zhì)組合物、步驟組或物質(zhì)組合物組的提及應(yīng)被視為涵蓋這些步驟、物質(zhì)組合物、步驟組或物質(zhì)組合物組中的一個(gè)和多個(gè)(即一種或多種)。

171、在下文中通過(guò)以下非限制性實(shí)例并參考附圖來(lái)描述本發(fā)明。