国科大硕士研究生在石斛花香物质香叶醇代谢调控研究中取得进展

  • 华南植物园 (中国科学院华南植物园)
  • 创建于 2020-10-12
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  兰科石斛属植物中的很多种类不但具有很强的观赏价值,而且还具有很高的药用食用价值。很多石斛花能够合成和释放怡人的香味,这是其能够开发成花茶的重要物质基础,然而目前对石斛花香物质的合成与调控研究尚不多见。

  2017级硕士研究生赵聪慧在导师段俊研究团队指导下,以铁皮石斛(Dendrobium officinale)为材料,基于香叶醇是铁皮石斛主要单萜类花香物质之一的前期研究结果,在全基因组水平上挖掘到3个候选的香叶醇合酶,其中DoGES1定位于叶绿体中,表明铁皮石斛可能通过甲基赤藓糖(MEP)途径参与香叶醇的合成。体外重组蛋白的功能验证发现,pET32a-DoGES1在MOPSO缓冲液中能专一催化底物GPP生成香叶醇(图1),在烟草叶片中瞬时过表达DoGES1导致体内的香叶醇积累(图2)。此外,DoGES1的表达量与铁皮石斛花中香叶醇释放显著相关,DoGES1在铁皮石斛花中高度表达,尤其是初花期的花瓣中,并在11:00的表达量最高(图3)。同时MeJA处理显著促进铁皮石斛花中香叶醇的合成,这是由于DoGES1显著上调表达引起的。研究结果表明,铁皮石斛DoGES1参与萜类花香物质(香叶醇)的生物合成。该研究不但有助于加深我们对石斛花香物质生物合成与调控的认识,而且也为石斛质改良和石斛花产品的开发提供理论参考。相关研究成果发表在国际刊物International Journal of Molecular Sciences上(Conghui Zhao, Zhenming Yu , Jaime A. Teixeira da Silva, Chunmei He , Haobin Wang 1, Can Si , Mingze Zhang , Danqi Zeng and Jun Duan. Functional characterization of a Dendrobium officinale geraniol synthase DoGES1 involved in floral scent formation. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 7005; doi:10.3390/ijms21197005)。

原核表达分析铁皮石斛香叶醇合酶DoGES1的功能

香叶醇合酶DoGES1的亚细胞定位及瞬时转化烟草的功能分析


铁皮石斛香叶醇合酶基因DoGES1的表达模式分析

责任编辑:脱畅