桂花化合物合成中重要基因功能及机制研究

发布时间:2024年06月17日 16:57 发布人: 浏览次数:

一、研究内容

桂花是我国重要的木本芳香植物,其花期色彩艳丽、花香浓郁,不仅具有极高的观赏价值,而且还是天然香料物质的主要来源之一,在香水、化妆品、调味品等工业和食品行业领域具有较高的经济价值。

目前,关于桂花的研究主要集中在种质资源的调查与收集 、花瓣的营养成分与药理作用、繁殖与栽培以及花香物质合成的关键酶基因鉴定等方面。然而,关于桂花花香代谢的分子调控机制及其涉及的信号网络尚不明确。

深入研究桂花重要花香挥发物合成的分子调控机理,解析调控桂花富集芳香物质的关键信号通路,对于挖掘桂花种质资源、开发优质园林观赏桂花品种和调控萜类化合物合成效率具有重要的指导意义。


二、关键科学问题

Ø 桂花核心花香挥发物质的鉴定;

Ø 桂花花香挥发物合成通路中关键合成酶基因的挖掘;

Ø 桂花核心花香挥发物生物合成的调控机制研究。



三、研究进展


u 基于GC-MS检测、体内外酶活检测,鉴定到桂花盛花期主要的单萜芳香化合物芳樟醇及其合成酶OfTPS2;

u 鉴定了参与芳樟醇代谢通路中的关键酶GPPS(OfLSU1、OfLSU2OfSSUⅡ,定点突变、体内外蛋白互作以及烟草瞬时表达发掘到OfLSU1、OfLSU2OfSSUII的互作区域及其在芳樟醇合成过程中的作用。

(Lan et al., 2024; Xiong et al., 2020)




u 基于基因共表达、体内外分子调控实验发掘到OfTPS2上游转录因子OfMYB21

u 鉴定到OfMYB21通过结合至OfTPS2启动子上MYB结合位点正向调控其表达

u 通过桂花花瓣瞬时表达技术、GC-MS检测验证OfMYB21正向调控芳樟醇合成的功能

(Lan et al., 2023)