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花香是观赏植物的重要性状之一,是近年来研究的热点。植物花香成分主要是萜类、苯环型/苯丙素和脂肪酸衍生物三大类物质。苯甲酸甲酯是主要的苯环型花香物质,是百合花香的重要组成成分,其生物合成是在苯环型羧基甲基转移酶的催化下完成的,该类酶和基因在模式植物中已有众多研究,但在百合中尚未见报道。为阐明百合主要花香成分苯甲酸甲酯的释放规律及其调控机制,本论文以OT百合杂种系‘黄色风暴’(Lilium ’Yelloween’)为材料,采用静态顶空吸附结合ATD-GC/MS技术对苯甲酸甲酯的时空释放规律进行了研究,通过同源克隆结合RACE技术从‘黄色风暴’百合花瓣中克隆得到了苯甲酸甲酯合成途径的最后一步关键酶基因,并对该基因的表达模式和功能进行了分析。主要结果如下：1、 ‘黄色风暴’百合苯甲酸甲酯的释放表现一定的时空规律。花瓣是主要释放部位；随开花进程呈现先升高后降低的释放模式；在1天中的不同时间段内,苯甲酸甲酯的释放存在明显的动态变化,在15：00～21：00释放量较高,其余时间段释放量较低。2、从‘黄色风暴’百合花瓣中克隆得到苯甲酸/水杨酸羧基甲基转移酶基因的cDNA全长。该基因被命名为LiBSMT, GenBank登录号为KJ755672; LiBSMT的开放阅读框为1083 bp,编码360个氨基酸,预测蛋白的分子量大小为41.05 kDa；该基因与其他植物SAMT, BSMT和BAMT的同源性为40～50%,并与水稻OsBSMT亲缘关系较近。3、实时荧光定量PCR结果表明,LiBSMT基因的表达模式与苯甲酸甲酯的释放规律基本一致,也呈现一定的规律性。LiBSMT基因在花瓣中表达量最高；在开花过程中,LiBSMT基因的表达呈现先升高后降低的趋势,在盛花期达到最高；昼夜节律分析显示,LiBSMT基因在下午的表达量较高,15：00左右达到最高；LiBSMT基因在淡黄花百合、岷江百合、‘黄色风暴’和‘木门’中的表达量相对较高,而在青岛百合、‘西伯利亚’、‘索邦’、‘穿梭’、‘耀眼’中的表达量极低或不表达。由此,可以推测LiBSMT基因可能参与了苯甲酸甲酯的释放调控。4、原核表达产生的BSMT蛋白具有催化生成苯甲酸甲酯的功能。构建了pET-28a-LiBSMT原核表达载体,成功在大肠杆菌中表达了大小约为40 kDa的蛋白,与预测蛋白大小相近；在诱导后的大肠杆菌培养基中加入底物苯甲酸和水杨酸,反应物萃取后经GC/MS分析,表明有苯甲酸甲酯和水杨酸甲酯生成,且苯甲酸甲酯的生成量较高。本研究对百合花香苯甲酸甲酯的释放和调控机制进行了综合研究,为百合花香研究和芳香育种提供了依据。