茉莉花香氣合成相關(guān)酶基因克隆與表達(dá)分析.pdf

1、茉莉花[Jasminum sambac(L.) Ait]是木犀科茉莉?qū)伲ㄋ剀皩伲┲参?，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?jī)H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(shì)茶。
　　為了解茉莉花香氣形成的分子機(jī)理，以雙瓣茉莉花瓣為

2、材料，采用RT-PCR和RACE技術(shù)相結(jié)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(shù)，獲得上游啟動(dòng)子序列。采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)，檢測(cè)其在花瓣發(fā)育過程中的表達(dá)動(dòng)態(tài)。結(jié)果如下：
　　JsFPPS全長cDNA為139

4、4 bp，ORF（Open Reading Frame）為1050 bp，編碼348個(gè)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(jié)合部位等功能保守域；分離得到JsFPPS基因上游調(diào)控序列1022 bp，含與開花相關(guān)元件CCAATBOX1，茉莉酮酸甲酯、植物生長素、低溫、暗響應(yīng)相關(guān)等茉莉花生長發(fā)育及花香形成相關(guān)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(gè)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(diào)控序列745 bp，含啟動(dòng)子核心元件TATA-box及茉莉酮酸酯反應(yīng)相關(guān)T/GBOXATPIN2、生物鐘相關(guān)元件CIACADIANLELHC，低溫相關(guān)元件MYCCONSENSUSAT等與花香形成相關(guān)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(gè)氨基酸，含HMG-CoA reductase superfamily蛋白保守區(qū)，NADP(H)結(jié)合部位、底物結(jié)合部位、催化殘基；分離得到JsHMGR基因上游調(diào)控序列1177 bp，除含與開花相關(guān)元件CCAATBOX1外，還含有茉莉酮酸相關(guān)元件GCCCORE及 PAL相關(guān)元件BOXLCOREDCPAL，并含有多個(gè)與低溫及暗響應(yīng)相關(guān)的元件等與花香形成相關(guān)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(gè)氨基酸，含lyase_I_like superfamily蛋白保守域、活性位點(diǎn)及多肽結(jié)合位點(diǎn)；JsPAL基因上游調(diào)控序列1201 bp，含與開花相關(guān)元件 CCAATBOX1，PAL相關(guān)元件（BOXLCOREDCPAL、PALBOXPPC、PALBOXLPC、TATABOXOSPAL），花特異苯丙烷類相關(guān)元件MYBPLANT等與花香形成相關(guān)

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(gè)氨基酸，含Methyltransf_7功能保守域；JsSAMT基因上游調(diào)控序列1433 bp，含啟動(dòng)子核心元件TATA-can，開花相關(guān)元件CCAATBOX1、苯丙烷類相關(guān)元件MYBPLANT、生物鐘相關(guān)元件CIACADIANLELHC等與花香形成相關(guān)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(shí)表達(dá)量較低呈上調(diào)趨勢(shì)，到夜間20:00茉莉花半開時(shí)表達(dá)量達(dá)到最高呈下調(diào)趨勢(shì)，至凌晨2:00茉莉花完全開放時(shí)表達(dá)量降到最低。JsDXS基因在18:00表達(dá)量較低，隨著時(shí)間的推移逐漸上調(diào)，到22:00表達(dá)量達(dá)到最高，呈下調(diào)趨勢(shì)，至凌晨2:00表達(dá)量降到最低。JsHMGR基因表達(dá)量在晚上18:00茉莉花未開時(shí)較低，隨著時(shí)間的推移及花的發(fā)育，迅速上調(diào)并在22:00時(shí)茉莉花半開達(dá)到最高，隨后下調(diào)，在2:00時(shí)茉莉花完全開放仍

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