紫丁香SoDXR基因克隆及在单萜物质合成中的功能分析

【目的】探究1-脱氧木酮糖-5-磷酸还原酶（1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate reductoisomerase, DXR）基因在紫丁香单萜物质合成中的作用,为紫丁香花香分子育种提供有效的基因资源和理论基础。【方法】本研究以紫丁香（Syringa oblata）花瓣为材料,克隆了SoDXR基因,并对其进行了生物信息学和亚细胞定位分析,不同花发育时期和器官组织中的qRT-PCR表达分析,及在金鱼草花瓣中异源瞬时过表达探究其功能。【结果】SoDXR基因全长为1 425 bp,编码474个氨基酸,编码的蛋白具有保守的DXP_reductoisom结构域,与桂花（Osmanthus fragrans）和油橄榄（Olea europaea）的相似性高达95%。亚细胞定位显示该蛋白主要定位于质体,与软件预测结果一致。伴随着开花,SoDXR表达水平呈先升高后降低的趋势,在初开期最高;在各个器官组织中均有表达,其中花瓣中表达量最高,茎中表达量最低。瞬时过表达发现,SoDXR基因的表达水平显著高于对照,促进了主要单萜成分罗勒烯和月桂烯的释放,释放量分别增加了15.03倍和4.83倍。【结论】SoDXR基因正调控紫丁香单萜物质的合成,推测DXR基因在花香次级代谢物合成中起到重要作用。