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摘要芳香族香气物质是第2大类植物挥发性物质，在植物与传粉昆虫之间的联系中发挥了极其重要的作用。此外，这类挥发性物质具有提高食品的保存期及风味的作用，也具有镇静和改善人体记忆力的功效。我国具有丰富的茶树（Camellia sinensis）花资源，且茶树花富含各种芳香族香气物质。但由于对这类物质的生物合成及其相关合成酶缺乏全面与深层次的认识，阻碍了茶花资源的高效开发与利用;此外由于缺乏芳香族香气对外界胁迫的响应认识，也导致了人们往往忽略茶花在茶树中可能发挥的生态学作用。1-苯基乙醇(1PE)是茶树花中主要的芳香族香气物质。本研究组前期实验通过同位素示踪法已初步探明了1PE是由L-苯丙氨酸经肉桂酸、苯乙酮路径衍生而形成，而在植物中1PE合成相关酶尚未清晰。此外，前期实验发现昆虫胁迫可诱导1PE的构型发生变化(在无胁迫条件下以(S)-1PE为主，而昆虫侵害后则以(R)-1PE为主）。本研究拟解决两个科学问题:(1)1PE在植物中的生物合成酶是什么？(2)昆虫胁迫如何诱导1PE构型发生变化？本研究通过基因克隆、大肠杆菌原核表达及亚细胞定位鉴定了茶树花中的1PE合成酶;通过烟草瞬时表达、外源性茉莉酸处理、基因定量分析及代谢物分析探索昆虫诱导1PE构型变化的机制。本研究主要结论如下:<br>　　(1)在茶树花主要芳香族香气1PE生物合成的研究中，通过原核表达、体外功能验证，从茶树花中克隆和功能鉴定出1个专一性生成(R)-1PE的合成酶（CsRPES）和多个专一性生成(S)-1PE的合成酶(CsSPESs)。亚细胞观察结果表明CsRPES和CsSPES均定位于细胞质中。酶特性分析实验结果表明这些合成酶偏好辅酶NADPH，最佳酶反应条件为45-55℃和pH8.0。<br>　　(2)在昆虫胁迫响应机制的研究中，课题组前期研究发现昆虫(茶花蓟马，Thrips hawaiiensis(Morgan)）侵害茶树花后，茉莉酸(JA)含量显著增加。通过JA合成相关基因表达量分析发现，仅有丙二烯氧化物合成酶2基因（CsAOS2）的表达量在茶花蓟马侵害后显著性上调。本文通过烟草瞬时表达证实了CsAOS2具有合成JA的功能，且该蛋白主要定位于叶绿体膜。外源性JA处理茶树花后，对茶树花代谢物的种类与数量无显著性影响，但会诱导茶树花中(S)-1PE与(R)-1PE的构型比例发生变化，与昆虫侵害后的变化趋势一致，由此推测昆虫胁迫诱导1PE构型比例的变化可能与JA相关。<br>　　本研究率先发现了植物中(R)-1PE的专一性合成酶;并提出昆虫胁迫后茶树花香气构型变化的响应模型。研究结果将有助于加深人们对植物挥发性物质生物合成途径及其在生物胁迫下植物芳香族香气物质构型发生变化的机制的了解，并为将来茶树花资源的开发利用与茶树的生物防治提供重要的理论依据。