茉莉花香氣合成相關酶基因克隆與表達分析.pdf

1、茉莉花[Jasminum sambac(L.) Ait]是木犀科茉莉屬（素馨屬）植物，發(fā)源于波斯及印度一帶，分布在熱帶、亞熱帶和溫帶地區(qū)，在我國福建、廣西、四川、云南、廣東等地大量栽培。茉莉花香氣芬芳馥郁、純正優(yōu)雅，是一種聞名世界的香料作物，深受人們的青睞。以茉莉花為原料制成的茉莉花茶滋味濃厚、香氣濃郁鮮靈持久，在我國銷量僅次于綠茶和烏龍茶，暢銷京津等廣大地區(qū)，也是出口優(yōu)勢茶。
　　為了解茉莉花香氣形成的分子機理，以雙瓣茉莉花瓣為

2、材料，采用RT-PCR和RACE技術相結合的方法，克隆獲得法呢基焦磷酸合酶（farnesyl pyrophosphate synthase, FPPS）基因、5-磷酸脫氧木酮糖合成酶（Deoxyoxylulose-5-phosphate synthase, DXS）基因、3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A還原酶（3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase, HMGR）基因、苯丙氨酸解氨酶（

3、phenylalanine ammonia-lyase，PAL）基因及水楊酸甲酯合成酶（salicylic acid carboxyl methyltransferase, SAMT）基因的全長cDNA序列，分別命名為JsFPPS、JsDXS、JsSAMT、JsHMGR、JsPAL。采用染色體步移技術，獲得上游啟動子序列。采用實時熒光定量PCR技術，檢測其在花瓣發(fā)育過程中的表達動態(tài)。結果如下：
　　JsFPPS全長cDNA為139

4、4 bp，ORF（Open Reading Frame）為1050 bp，編碼348個氨基酸，含Isoprenoid_Biosyn_C1 superfamily蛋白保守區(qū)，鏈長控制區(qū)（CLDR）、天冬氨酸富集的底物-Mg2+結合部位等功能保守域；分離得到JsFPPS基因上游調控序列1022 bp，含與開花相關元件CCAATBOX1，茉莉酮酸甲酯、植物生長素、低溫、暗響應相關等茉莉花生長發(fā)育及花香形成相關的重要順式作用元件。
　　J

5、sDXS全長cDNA為2505 bp，ORF為2148 bp，編碼715個氨基酸，含TPP-DXS、TPP-PYR-DXS-TK-like和Transketolase C等功能保守域；分離得到JsDXS基因上游調控序列745 bp，含啟動子核心元件TATA-box及茉莉酮酸酯反應相關T/GBOXATPIN2、生物鐘相關元件CIACADIANLELHC，低溫相關元件MYCCONSENSUSAT等與花香形成相關的重要順式作用元件。
　

6、　JsHMGR全長cDNA為2274 bp，ORF為1785 bp，編碼594個氨基酸，含HMG-CoA reductase superfamily蛋白保守區(qū)，NADP(H)結合部位、底物結合部位、催化殘基；分離得到JsHMGR基因上游調控序列1177 bp，除含與開花相關元件CCAATBOX1外，還含有茉莉酮酸相關元件GCCCORE及 PAL相關元件BOXLCOREDCPAL，并含有多個與低溫及暗響應相關的元件等與花香形成相關的重要順

7、式作用元件；
　　JsPAL全長cDNA為2221 bp，ORF為2140 bp，編碼712個氨基酸，含lyase_I_like superfamily蛋白保守域、活性位點及多肽結合位點；JsPAL基因上游調控序列1201 bp，含與開花相關元件 CCAATBOX1，PAL相關元件（BOXLCOREDCPAL、PALBOXPPC、PALBOXLPC、TATABOXOSPAL），花特異苯丙烷類相關元件MYBPLANT等與花香形成相關

8、的重要順式作用元件。
　　JsSAMT全長cDNA為1363 bp，ORF為1095 bp，編碼364個氨基酸，含Methyltransf_7功能保守域；JsSAMT基因上游調控序列1433 bp，含啟動子核心元件TATA-can，開花相關元件CCAATBOX1、苯丙烷類相關元件MYBPLANT、生物鐘相關元件CIACADIANLELHC等與花香形成相關的重要順式作用元件。
　　熒光定量PCR分析表明，JsFPPS基因在晚上

9、18:00茉莉花未開時表達量較低呈上調趨勢，到夜間20:00茉莉花半開時表達量達到最高呈下調趨勢，至凌晨2:00茉莉花完全開放時表達量降到最低。JsDXS基因在18:00表達量較低，隨著時間的推移逐漸上調，到22:00表達量達到最高，呈下調趨勢，至凌晨2:00表達量降到最低。JsHMGR基因表達量在晚上18:00茉莉花未開時較低，隨著時間的推移及花的發(fā)育，迅速上調并在22:00時茉莉花半開達到最高，隨后下調，在2:00時茉莉花完全開放仍

10、高于18:00時。JsPAL基因在晚上18:00茉莉花未開時表達量較低，隨著時間的推移逐漸上調，到夜間20:00茉莉花半開時表達量達到最高，逐漸又出現(xiàn)下調的趨勢，直至凌晨2:00茉莉花完全開放時表達量降到最低。JsSAMT基因在晚上18:00茉莉花開花前表達量較低且呈上調趨勢，到夜間20:00茉莉花半開時表達量達到最高且呈下調趨勢，直至凌晨2:00茉莉花全開時表達量降到最低。
　　綜上，JsFPPS、JsDXS、JsHMGR、Js