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白桦三萜类成分白桦脂醇、白桦脂酸及其衍生物在抗HIV病毒和抑制肿瘤方面具有显著的疗效。白桦各种三萜成分（白桦脂醇、齐墩果酸、达玛烯二醇、固醇等）是以乙酰辅酶A原料经甲羟戊酸途径（MVA）在细胞质中合成,均来自共同的前体物质2,3-氧化角鲨烯,在不同三萜合酶基因（LUS、CAS、β-AS、D S）的调控下,沿着各自的代谢方向进行生物合成,这就导致几种产物之间产生竞争同一前体,并相互抑制合成。本研究利用同源序列PCR方法克隆获得白桦OSC—香树脂醇合酶新基因,暂命名BpDS,并完成生物信息学分析及系统发育树构建,同时进行BpDS单基因及BpDS与CAS双基因RNAi载体的构建及遗传转化,以期通过基因工程手段阻断白桦三萜分支途径及促进目标产物白桦酯醇和白桦脂酸的合成与积累。本研究结果如下：1.以中国东北白桦（Betula Platyphlla suk）组培苗cDNA为模版,通过同源序列RT-PCR方法进行白桦OSC基因克隆,利用生物信息软件对该序列进行分子特征、理化性质、同源性及系统树进化分析,结果显示,获得一个序列长度2636bp OSC基因,与日本白桦的一功能未知的OSC基因BPD相似度较高,为92%,与人参、辽东楤木、梅花等多种植物的Beta-香树脂醇合成酶（p-AS）氨基酸序列具有66%-71%的相似性,推测可能为编码香树脂醇合成酶的一个白桦新OSC基因,暂命名为BpDS。通过生物信息学分析显示,该基因开放读码框（ORF）序列长2211bp,编码736个氨基酸,第98～725 aa位置具有一个IsoprenoidC2like超家族,包含鲨烯环化酶结构域（SQCY1）保守区和一个异戊烯转移酶和鲨烯氧化酶的重复序列,编码的蛋白为不稳定蛋白,具有亲水性。运用Blast2go分析结果显示,该蛋白参与五环三萜类化合物的生物合成,包括有机环状化合物代谢过程、三萜类化合物的生物合成过程、五环三萜类化合物代谢过程三大类生物合成途径,同时具有角鲨烯合成酶活性、分子内转移酶活性、异构酶活性催化活性。系统进化树分析显示BpDS编码的氨基酸序列同日本白桦OSCBPD （BAB83089.1）亲缘关系最近,而与其他物种的beta-香树脂醇合成酶的亲缘关系较远。2.以一年生白桦为试材,通过荧光定量PCR方法对BpDS基因表达特性进行检测,结果显示,在生长季节（5月中旬～9月中旬）,白桦叶中BpDS基因表达量在5月最低,9月与7月BpDS基因的表达量分别是5月表达量的31.5倍和26.7倍,白桦叶中6月和8月BpDS基因的表达量是5月的3.8倍和4.4倍。白桦丛生苗BpDS基因的表达量在10μmol/L的ABA诱导1-72h后均有不同程度的上调,诱导处理12h-24h表达出现峰值。5mmol/L的乙烯诱导后仅在12h上调表达,表达量是对照的5.4倍,其余处理时间BpDS基因表达均被抑制,处理后1h表达量仅为对照的8%。白桦组培苗的根、茎和叶中BpDS基因的相对表达量结果显示,茎中BpDS基因表达量最低,根和叶中BpDS基因表达量分别是茎中BpDS基因表达量的4倍和3.5倍。表明,白桦BpDS基因的表达受季节、激素诱导调控,并具有组织特异性。3.根据BpDS基因全长序列,以RNAi使用要求和pRNAi载体的要求为原则选取320bp BpDS基因片段序列进行引物设计,通过传统的“酶切-连接”方法构建了BpDSRNA干扰载体pBI1303-BpDS,通过三亲杂交方法将pBI1303-BpDS导入农杆菌LBA4404；同时利用pRNAi-GG载体,成功构建双基因干扰载体pRNAi-GG-BpDS-CAS,通过三亲杂交法获得pRNAi-GG-BpDS-CAS农杆菌工程菌株,为白桦三萜遗传途径改造研究奠定了基础。4.将成功构建的白桦pBI1303-BpDS RNAi载体,通过根癌农杆菌介导的叶盘转化法遗传转化白桦无性系,初步筛选抗性植株20株,经PCR （NptⅡ、GUS基因）、Southern印迹鉴定和GPF荧光检测,确定获得4株转基因白桦组培苗。同时对获得的4株转基因白桦苗。通过对转基因白桦实时荧光定量PCR检测,结果显示转基因株系Y1和B3的BpDS基因表达量是对照的92%和58%,而BPY基因的表达量分别为照相的2%和9%。