摘要: 百里香是一种芳香类地被植物，富含萜烯物质，具有抗病毒、抗氧化、抗炎、抗菌和免疫作用，因此，百里香具有良好的观赏价值和经济生态价值等，不仅能够从多维度提升观赏效果，缓解焦虑、有益于游人的身心健康，还能带动经济效益。本研究基于百里香花... 展开 百里香是一种芳香类地被植物，富含萜烯物质，具有抗病毒、抗氧化、抗炎、抗菌和免疫作用，因此，百里香具有良好的观赏价值和经济生态价值等，不仅能够从多维度提升观赏效果，缓解焦虑、有益于游人的身心健康，还能带动经济效益。本研究基于百里香花蕾期、盛花期、衰败期三个花期的花以及盛花期茎、叶的转录组数据选取10个候选内参基因，对其进行RT-qPCR实验，利用分析软件获得最佳内参组合;对与萜类物质合成相关的基因在不同花发育时期和不同组织的表达量进行分析;克隆TmDXS基因，并构建植物表达载体转化普通烟草，对目的基因的功能进行研究。 主要研究结果如下: 1.根据百里香转录组测序结果，选取基因表达量较高且较为稳定的10个候选内参基因 APT1、SAMDC、CYP3、PEP、CDC48、SPP、EF、PMA4、RPL6、ACT11,进行扩增以检测其引物特异性以及扩增效率后，利用RT-qPCR技术获得10个候选内参基因在不同组织、不同花发育时期样品中的Ct值。借助比较△Ct值法、geNorm、Normfinder、Bestkeeper以及RefFinder计算10个候选内参基因的稳定值，通过分析稳定值可知，在不同组织的最适内参基因组合为APT1和CDC48,不同花发育时期的内参基因组合为SPP和APT1,在不同组织和不同花发育时期均稳定表达的是APT1。 2.以APT1和CDC48为不同组织的内参基因，检测HMGR、FPS、CPT、LIS、HMGS、ISPG、ALDH、GGPPS1在不同组织部位的表达特异性，其中HMGR、FPS、CPT、LIS、HMGS在茎中具有高表达，ISPG、ALDH在叶中表达量高，GGPPS1在花中的表达量最高。以SPP和APT1为不同花发育时期的内参基因，GGPS1和HMG3基因的表达量的变化趋势为先上升后下降，SES、TPS4、PMK基因的表达量从花蕾期到衰败期呈现下降趋势。 3.克隆百里香TmDXS基因，其序列全长为2138bp,共编码712个氨基酸残基。亚细胞定位预测证明TmDXS蛋白存在于叶绿体。预测TmDXS蛋白的二级结构主要为无规则卷曲，其次为α-螺旋。信号肽预测表明该基因所编码的蛋白并不存在信号肽。 4.构建植物表达载体pBI121-TmDXS,转入农杆菌GV3101,利用农杆菌介导的叶盘法转入烟草叶片，筛选阳性烟草植株，以野生型为对照，检测分析转基因烟草叶片中的萜类物质变化。结果显示，转TmDXS基因的烟草叶片新增萜类物质顺式-(Z)-α-环氧红没药烯、芳樟醇和α-石竹烯，β-石竹烯、西柏烯、石竹素、叶绿醇等萜类含量明显增加，β-环柠檬醛、4,5-2-马兜铃烯、香叶基-α-松油烯和香紫苏醇的含量则有所下降。 以上研究筛选出百里香内参基因，并对其萜类合成重要基因TmDXS进行克隆，并首次在烟草表征其脱氧木酮糖-5-磷酸合酶的功能。这些结果为百里香生物学功能的研究奠定了基础，同时TmDXS基因可作为优良遗传改良的靶基因，用于植物的定向育种以及萜类合成植物的品质改良。 收起