姜黄（Curcuma longa L.）是姜科多年生草本植物,姜黄挥发油是根茎的主要有效成分之一,由倍半萜类物质组成,具有丰富的生物活性,然而目前姜黄挥发油在植物体内含量较低,提取条件限制其产量,难以满足市场需求。本研究以不同姜黄属种质为材料,优化姜黄挥发油提取工艺,比较其生物活性,然后分离鉴定姜黄中的部分萜类合成酶,并对获得的基因进行基因表达调控,本研究的主要结果有:1.结合不同溶剂与提取工艺提取姜黄挥发油,结果表明索氏提取法在料液比1︰10提取5 h获得的主要组分含量最高,达到总组分94.84%。索氏提取法在料液比1︰15提取6h时α-姜黄烯含量最高达到26.60%,超声提取法在料液比1︰20提取40 min时芳姜黄酮含量最高达到26.27%。2.不同姜黄种质的挥发油提取率最高达到3.52%,姜黄挥发油中共鉴定出54种组分,其中倍半萜桉油精、α-姜黄烯、芳姜黄酮、新姜黄二酮和莪术二酮是不同姜黄挥发油种质的共有组分,且以芳姜黄酮含量为最高,平均达到28.26%。3.使用DPPH法和ABTS法测定姜黄挥发油自由基清除能力,姜黄种质的IC₅₀值表明,G4、G3、H2和J3四个种质抗氧化活性较强,其中G4种质IC₅₀值最低可以达到6.47 mg·mL^-1。因此,姜黄挥发油具有抗氧化能力。4.姜黄挥发油的抑菌活性表明,大多数姜黄种质挥发油在低浓度(4.5 mg·mL^-1)时表现出显著抑制细菌效果;4.5 mg·mL^-172 mg·mL^-1姜黄挥发油均表现出显著的抑制真菌生长,真菌菌丝出现细胞质消融、菌丝缠结、断裂、分生孢子变小等形态变化,挥发油浓度为72 mg·mL^-1时可抑制63.60%菌丝生长。5.采用同源克隆法获得4个姜黄萜类合成酶基因C-HMGR、C-FPS、CSS1、CSS2的保守区片段,其中C-HMGR基因核酸序列长583 bp编码182个氨基酸,C-FPS基因片段长489 bp编码146个氨基酸,CSS1片段长438 bp编码136个氨基酸,CSS2片段长429bp编码119个氨基酸。经生物信息学分析,4个酶基因蛋白均具有萜类合成酶催化相关功能域,与同源基因相似性达到34.13%⁷0%。6.外源物质对4个姜黄萜类合成酶C-HMGR、C-FPS、CSS1、CSS2基因表达调控,结果表明IAA、ABA、SA、GA₃、CCC和壳聚糖均对4个姜黄萜类合成酶基因有上调作用;其中,CSS1基因表达量的增加幅度较低,CCC诱导对C-HMGR和C-FPS的影响不显著,200μmol·L^-1的ABA和GA₃使四个基因下调表达16.61%-82.36%。