玫瑰花香成分生物合成相關(guān)基因的克隆與表達(dá)分析.pdf

1、玫瑰(Rosarugosa)屬于薔薇科薔薇屬落葉灌木，不僅是園林綠化的優(yōu)良植物材料，而且是非常名貴的天然香料植物，單萜類(lèi)化合物中的香茅醇、香葉醇、橙花醇及其乙酸酯類(lèi)衍生物是我國(guó)傳統(tǒng)玫瑰精油的主要芳香成分。本文首先分析了我國(guó)23份玫瑰種質(zhì)資源鮮花芳香成分的種類(lèi)及含量，挖掘出了單萜及乙酸酯類(lèi)化合物含量高的玫瑰資源，在此基礎(chǔ)上，以挖掘出的優(yōu)異資源為試材，克隆了玫瑰花香成分生物合成相關(guān)的RrDXR和RrAAT基因，分析了兩個(gè)基因在玫瑰花不同發(fā)育

2、時(shí)期及花器官不同部位中的時(shí)空表達(dá)規(guī)律，以及重要花香成分積累差異與相關(guān)基因表達(dá)的關(guān)系，主要研究結(jié)果如下:
　　 1、以原產(chǎn)中國(guó)的23份玫瑰種質(zhì)資源為試材，采用頂空固相微萃取結(jié)合GC-MS，分析比較了其鮮花芳香成分的種類(lèi)及含量，結(jié)果表明，23份玫瑰種質(zhì)共鑒定出33種揮發(fā)性香氣成分，包括醇類(lèi)9種、酯類(lèi)5種、烷烴類(lèi)3種、萜烯類(lèi)10種、醛類(lèi)3種、酮類(lèi)2種、醚類(lèi)1種，主要芳香成分為苯乙醇、β-香茅醇、乙醇和正己烷，4種成分分別在‘西子’、‘

3、妙峰山’、‘香刺果’和‘唐白’中含量最高，分別為84.66μg/g、70.98μg/g、83.87μg/g和18.23μg/g，合分析認(rèn)為，‘唐紅’、‘西子’、‘妙峰山’、‘白紫枝’和‘榮成野生’是精油提取及培育高油玫瑰新種質(zhì)的優(yōu)良材料。
　　 2、以‘唐紅’盛開(kāi)期花瓣為試材，采用CTAB法提取其總RNA，并利用RACE法分別克隆得到了2個(gè)玫瑰單萜類(lèi)花香成分合成相關(guān)基因RrDXR和RrAAT的全長(zhǎng)序列。RrDXR基因cDNA全長(zhǎng)

4、1850bp，具有起始密碼子、完整的開(kāi)放閱讀框(1419bp)、終止密碼子、5'非編碼區(qū)(225bp)、3'非編碼區(qū)(206bp)和poly(A)尾巴(12bp)，共編碼473個(gè)氨基酸。該基因登錄號(hào)為JN675704;RrAAT基因cDNA全長(zhǎng)1702bp，具有起始密碼子、完整的開(kāi)放閱讀框(1380bp)、終止密碼子、5'非編碼區(qū)(48bp)、3'非編碼區(qū)(274bp)和poly(A)尾巴(10bp)，共編碼460個(gè)氨基酸。該基因登錄號(hào)

5、為JN675705。
　　 3、以‘唐紅’為材料，采用半定量PCR(RT-PCR)和熒光定量PCR技術(shù)研究了RrDXR和RrAAT基因在玫瑰花不同發(fā)育時(shí)期及花器官不同部位中的時(shí)空表達(dá)規(guī)律，分析了玫瑰重要單萜類(lèi)花香成分積累與目的基因表達(dá)之間的關(guān)系，結(jié)果表明，RrDXR基因在玫瑰從花蕾期到盛開(kāi)期的發(fā)育過(guò)程中表達(dá)量不斷上升，至盛開(kāi)期時(shí)最高，衰老期表達(dá)量相對(duì)減少;花瓣中RrDXR基因的表達(dá)量最高，在雄蕊和雌蕊中的表達(dá)量?jī)H為花瓣中的47.

6、2％和44.3％，而在花萼、花托、花柄中的表達(dá)水平非常低。RrAAT基因在花蕾期表達(dá)量較低，隨后在初開(kāi)期迅速增加，到半開(kāi)期時(shí)達(dá)到頂峰，盛開(kāi)期時(shí)RrAAT表達(dá)迅速減弱為半開(kāi)期的47.4％，衰老期該基因的表達(dá)信號(hào)極弱;與其它部位相比，RrAAT基因在雄蕊中的表達(dá)量最高，而在花瓣中的表達(dá)量?jī)H為雄蕊的32.7％，雌蕊和花托中RrAAT基因也少量表達(dá)，而在花柄和花萼中的表達(dá)水平非常低。結(jié)合GC-MS分析發(fā)現(xiàn)，香茅醇、香葉醇、橙花醇及其乙酸酯類(lèi)衍生