药西瓜(Citrulluscolocynthis(L.)Schrad.)中含有丰富的葫芦素 E(Cucurbitin E,CuE),CuE具有众多的生理活性,有益于人体健康,倍受研究者关注。CuE的合成途径目前尚未完全明确,CuE合成途径中的相关功能基因需要深入研究。本实验以收集到的48个西瓜品种资源为试材,采用HPLC分析测定CuE与葫芦素E配糖体(CucurbitinE glycoside,CuE-Glu)的含量,实验结果表明,C.lanatus栽培西瓜资源基本上都含有CuE,无CuE-Glu,CuE-Glu只在C.colocynthis野生西瓜中存在。从CuE-Glu含量高(WM38)/CuE-Glu含量低(WM40)的两个品种测序的转录组数据中,筛选出9个差异表达基因,其中包括5个UDP-糖基转移酶基因,2个酰基转移酶基因,1个鲨烯环氧酶基因和1个胺氧化酶基因。以药西瓜叶片为试验材料,采用RACE方法对差异表达的3个基因进行克隆,获得CcSE、CcBAHD和CcVS全长基因,进行生物信息学分析;并对获得3个基因构建原核表达载体,在大肠杆菌内诱导蛋白表达。从药西瓜叶片克隆得到药西瓜SE鲨烯环氧酶基因,命名为CcSE,基因全长1876bp,开放阅读框 1593bp,编码530个氨基酸,分子量为57.73kDa,不稳定蛋白;克隆得到了药西瓜BAHD酰基转移酶基因,命名为CcBAHD,基因全长1459 bp,开放阅读框1311 bp,编码436个氨基酸,分子量为47.68 kDa,稳定蛋白;克隆得到药西瓜长春碱合成酶Vinorine Synthase,命名为CcVS,基因全长1571bp,开放阅读框1314bp,编码437个氨基酸,分子量为48.59kDa,稳定蛋白。成功构建原核表达载体 pET28a-CcSE、pET28a-CcBAHD和 pET28a-CcVS,并将它们转化到大肠杆菌BL21(DE3)中进行诱导表达,以IPTG浓度为变量,CcSE蛋白、CcBAHD蛋白和CcVS蛋白的最佳诱导浓度分别是0.8mmol/L、1.2 mmol/L 和 0.8 mmol/L。