华石斛（Dendrobium sinense）是海南特有的一种黎药植物,由于其体内含有多种活性成分而具有较高的药用价值。联苄类化合物作为华石斛体内的重要活性成分,在抗氧化和抗人体病原菌活性等方面效果显著。然而,目前尚未发现调控华石斛联苄生物合成途径的关键基因及关键基因功能解析的研究。为了阐明华石斛联苄物质合成的分子机制,揭示参与联苄生物合成的关键基因。本研究以华石斛为材料,通过Illumina测序平台对华石斛根、假鳞茎和叶进行转录组测序（RNA-seq）,获得不同组织的差异表达基因数据,并挖掘出参与联苄生物合成的关键基因。通过关键基因的原核表达和酶活性检测,发现了调控联苄生物合成的关键限速酶及其催化功能。主要结果如下:1.利用索氏提取法提取华石斛根、假鳞茎和叶联苄类化合物的含量,结果显示联苄类化合物含量分别占根、假鳞茎和叶干重的1.31%、0.62%和0.72%。因此,在联苄类化合物含量分布上,根含有的联苄类化合物最多,假鳞茎和叶含量差距不明显。2.华石斛根,假鳞茎和叶转录组数据结果显示,每个样品Clean Data均达到5.77 Gb,共有约2000万个clean reads,组装得到的Unigene有61180条,通过与各大数据库的比对,得出至少有28873个基因注释在一个数据库中。通过与拟南芥CHS基因进行同源序列比对,从华石斛转录组数据库中挖掘出6个III型PKS基因。进化树分析表明有1个BBS基因,1个PKS基因和4个CHS基因。3.提取华石斛根、假鳞茎和叶的总RNA,对Ds BBS1,Ds CHS2和Ds CHS3基因和前期的三代测序数据挖掘出的Ds BBS2基因进行RT-q PCR。利用这Ds BBS1,Ds CHS2和Ds CHS3基因在根、假鳞茎和叶中的FPKM值进行聚类分析并结合RT-q PCR结果,得出各个基因在华石斛根、假鳞茎和叶中的相对表达量。其中,Ds BBS1和Ds BBS2基因在不同组织的相对表达量中,根的表达水平最高。4.克隆Ds BBS1和Ds BBS2基因的开放阅读框,构建Ds BBS1-His Tag和Ds BBS2-His Tag融合表达载体。为了选取最佳的可溶性蛋白表达条件,将Ds BBS1-His Tag和Ds BBS2-His Tag融合表达载体转化大肠杆菌BL21（DE3）中用不同浓度的IPTG（0.1,0.3,0.5,0.8和1 mmol/L）进行诱导,得出最佳IPTG浓度为1 mmol/L。在添加相同浓度为1 mmol/L IPTG的情况下对融合表达载体进行不同时间和不同温度的诱导（37℃,6 h;23℃,16 h和15℃,24 h）,由蛋白表达情况得出在15℃,24 h下可获得较多的可溶性蛋白。在最优条件下进行大量表达,Ds BBS1-His Tag和Ds BBS2-His Tag蛋白上清经镍柱填料纯化后浓缩,分别得到的蛋白浓度为3μg/μL和0.8μg/μL。5.将获得的蛋白在体外进行酶活性功能验证,液相分析结果表明Ds BBS1-His Tag和Ds BBS2-His Tag蛋白可以催化底物产生白藜芦醇,且Ds BBS1-His Tag和Ds BBS2-His Tag蛋白产生白藜芦醇的Vmax和Km值分别为Vmax=0.89±0.042pmol/s*mg,Km=3.82±0.34 mmol/L和Vmax=1.62±0.10 pmol/s*mg,Km=2.05±0.31mmol/L。综上所述,本研究获得了华石斛III型PKS基因的转录组数据图谱,探讨了华石斛不同组织III型PKS基因的相对表达量,揭示了在华石斛中参与联苄生物合成的关键基因Ds BBS1和Ds BBS2,为进一步了解联苄的生物合成机制奠定了基础。