白木香奇楠种质CNTPS18基因克隆及伤害诱导表达分析

暴正瀚; 樊小红; 马天娇; 孟慧; 魏建和; 吕菲菲; 杨云

doi:10.15886/j.cnki.rdswxb.20250078

热带生物学报 ›› 2025, Vol. 16 ›› Issue (06) : 855 -864. DOI: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20250078

白木香奇楠种质CNTPS18基因克隆及伤害诱导表达分析

暴正瀚, 樊小红, 马天娇, 孟慧, 魏建和, 吕菲菲, 杨云

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摘要

奇楠种质是白木香[Aquilaria sinensis(Lour.) Spreng.]的一种新化学型种质，具有结香快和质量高的优良特性。倍半萜合酶是沉香特征成分倍半萜生物合成的关键酶，为了探究倍半萜合酶基因在高品质奇楠沉香形成过程中的作用，本研究成功克隆了奇楠种质中重要的倍半萜合酶基因CNTPS18，对其序列进行了生物信息学分析并检测了CNTPS18基因在奇楠种质受到伤害诱导后的表达模式。研究结果显示，该基因CDS全长1 632 bp，其编码蛋白主要分布在细胞质基质中，无跨膜结构，具有不稳定性和亲水性，属于非分泌蛋白；CNTPS18蛋白具有Terpene synthase-like、Terpene cyclases、class 1、plant等8个倍半萜合酶的保守结构域，三级结构与Vetispiradiene synthase的一致性很高；CNTPS18在进化上与同属的马来沉香和Aquilaria agallochum的TPS基因最为接近，与木棉亚科的榴莲和锦葵亚科的哥伦比亚锦葵处于同一分支，显示出同为锦葵目下的亲缘关系；CNTPS18在茎中的表达水平最高，其次是根和果实，最低的是叶和种子。同时，CNTPS18在奇楠种质伤害诱导结香15 d以后高度表达，推测其协助奇楠种质稳定积累次生代谢产物以抵御伤害胁迫。本研究的开展为探索奇楠种质结香机制和进一步分析CNTPSs的功能提供了一定的分子生物学依据。