百合单萜类物质释放与LhTPS表达关联性研究

河南农业科学 ›› 2018, Vol. 47 ›› Issue (4): 88-92,108.

百合单萜类物质释放与LhTPS表达关联性研究

王婷¹,樊俊苗¹,张浩宇¹,樊玮鑫²,杜方^1*

1.山西农业大学园艺学院，山西太谷 030801； 2.山西农业大学实验教学中心，山西太谷 030801

收稿日期:2017-10-20 出版日期:2018-04-15 发布日期:2018-04-15
通讯作者: 杜方（1973-），女，山西原平人，教授，博士，主要从事花卉种质资源创新及生物技术应用研究。E-mail:df730227@yeah.net
作者简介:王婷（1995-），女，山西吕梁人，在读硕士研究生，研究方向：花卉种质资源创新及生物技术应用研究。E-mail:1152245453@qq.com
基金资助:
山西省应用基础研究项目（201601D011077）；山西农业大学引进人才科研启动项目（2014ZZ02）；山西省研究生教育改革研究（2017JG37）

Received:2017-10-20 Published:2018-04-15 Online:2018-04-15

摘要/Abstract

摘要：

为研究百合单萜类物质释放与单萜合酶基因表达的关联性，采用顶空固相微萃取(HSSPME)收集了13种不同香型百合4个发育时期的香气；应用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术测定了单萜类挥发物的成分和含量；通过实时荧光定量PCR研究6个百合品种4个发育时期单萜合酶基因LhTPS的表达规律。结果表明：随着百合花朵的开放，其香气成分中的单萜类物质含量表现出先增加后减少的趋势，有香百合的主要单萜类成分为罗勒烯和芳樟醇，但喇叭百合和东喇百合中的单萜类成分主要是1,8-桉叶素和罗勒烯；整体上喇叭百合、东喇百合和东方百合的LhTPS基因表达水平高于麝香百合和亚洲百合；在盛开期时，LhTPS基因的表达水平与罗勒烯和芳樟醇2种化合物的合成具有显著关联性，说明LhTPS基因对罗勒烯和芳樟醇的合成具有重要的作用，是百合花香合成的关键基因之一。

关键词: 百合, 花香, 气相色谱-质谱法（GC-MS）, 单萜物质, LhTPS基因

王婷,樊俊苗,张浩宇,樊玮鑫,杜方. 百合单萜类物质释放与LhTPS表达关联性研究[J]. 河南农业科学, 2018, 47(4): 88-92,108.

参考文献

参考文献:
［1］员梦梦,李保印,周秀梅.静态顶空进样气质联用法测定玫瑰花香成分［J］.食品工业科技,2016,37(20):101-103.

［2］侯丹.桂花主要品种花香和花色及其对温度变化的响应［D］.杭州:浙江农林大学,2014.

［3］徐瑾,李莹莹,郑成淑,等.菊花不同花期及花序不同部位香气成分和挥发研究［J］.西北植物学报,2012,32(4):722-730.

［4］彭红明.中国兰花挥发及特征花香成分研究［D］.北京: 中国林业科学研究院,2009.

［5］张莹,王雁,田敏,等.不同种兰花香气成分分析［J］.分析科学学报,2012,28(4):502-506.

［6］赵印泉,潘会堂,张启翔,等.梅花花朵香气成分时空动态变化的研究［J］.北京林业大学学报,2010,32(4):201-206.

［7］ Kong Y,Bai J R,Lang L X,et al.Floral scents produced by Lilium,and Cardiocrinum,species native to China［J］.Biochemical Systematics & Ecology,2017,70:222-229.

［8］杜方.百合引种栽培与分子研究［M］.北京:中国林业出版社,2015.

［9］ Johnson T S,Schwieterman M L,Kim J Y,et al.Lilium floral fragrance: A biochemical and genetic resource for aroma and flavor［J］.Ashs Conference,2015,122:103-112.

［10］ Kong Y,Sun M,Pan H T,et al.Composition and emission rhythm of floral scent volatiles from eight lily cut flowers［J］.Journal of the American Society for Horticultural Science,2012,137(6):376-382.

［11］张辉秀,胡增辉,冷平生,等.‘白天堂’百合不同开花期香气成分动态变化研究［J］.北方园艺,2012(16):68-71.

［12］张辉秀,冷平生,胡增辉,等.‘西伯利亚’百合花香随开花进程变化及日变化规律［J］.园艺学报,2013,40(4)：693-702.

［13］张辉秀,胡增辉,冷平生,等.不同品种百合花挥发性成分定性与定量分析［J］.中国农业科学,2013,46(4):790-799.

［14］ Muhlemann J K,Klempien A,Dudareva N.Floral volatiles:From biosynthesis to function［J］.Plant,Cell & Environment,2014,37:1936-1949.

［15］郝瑞杰.植物花香研究［M］.北京:中国林业出版社,2014.

［16］ Tholl D.Biosynthesis and biological functions of terpenoids in plants［J］.Advances in Biochemical EngineeringBiotechnology,2015,148:63-106.

［17］ Nieuwenhuizen N J,Chen X,Wang M Y,et al.Natural variation in monoterpene synthesis in kiwifruit: transcriptional regulation of terpene synthases by NAC and ETHYLENEINSENSITIVE3like transcription factors［J］.Plant Physiology,2015,167(4):1243-1258.
［18］ Zeng X L,Cai L,Zheng R R,et al.Emission and accumulation of monoterpene and the key terpene synthase(TPS) associated with monoterpene biosynthesis in Osmanthus fragrans lour［J］.Frontiers in Plant Science,2015,6(13):1232.

［19］Dudareva N,Cseke L,Pichersky E.Evolution of floral scent in Clarkia:Novel patterns of Slinalool synthase gene expression in the C. breweri flower［J］.Plant Cell,1996,8(7):1137-1148.

［20］ Chen F,Tholl D,D′Auria J C,et al.Biosynthesis and emission of terpenoid volatiles from Arabidopsis flowers［J］.Plant Cell,2003,15(2):481494.

［21］ Li R,Fan Y.Molecular cloning and expression analysis of a terpene synthase gene, HcTPS2, in Hedychium coronarium［J］.Plant Molecular Biology Reporter,2011,29(1):35-42.

［22］ Aros D,Gonzalez V,Allemann R K,et al.Volatile emissions of scented Alstroemeria genotypes are dominated by terpenes, and a myrcene synthase gene is highly expressed in scented Alstroemeria flowers［J］.Journal of Experimental Botany,2012,63(7):2739-2752.

［23］唐彪,胡增辉,冷平生,等.浓香型和淡香型百合单萜合酶基因差异表达［J］.北京农学院学报,2016,31(2):88-94.

［24］李路路,王欢,孙明,等.岷江百合单萜合酶基因克隆与表达分析［J］.福建农林大学学报(自然版),2014,43(4):397-402.

［25］李天娇,冷平生, 杨凯,等.百合单萜合成酶基因的克隆与序列分析［J］.北京农学院学报,2014,29(3):6-10.

［26］ Hu Z H,Tang B,Wu Q,et al.Transcriptome sequencing analysis reveals a difference in monoterpene biosynthesis between scented Lilium ‘Siberia’ and unscented Lilium ‘Novano’［J］.Frontiers in Plant Science,2017,8:1351.

［27］黄巧巧,冯建跃.水仙花开放期间香气组分变化的研究［J］.分析测试学报,2004,23(5):110-113.

［28］李祖光,李建亮,曹慧,等.紫藤鲜花在不同开花期的头香成分［J］.浙江农林大学学报,2009,26(3):308-313.

[1]	曹宇, 孟永禄, 杨红, 李军, 张国洲, 王亚维, 李灿. 黄胸蓟马对不同花卉挥发物的行为反应初探[J]. 河南农业科学, 2020, 49(9): 88-97.
[2]	胡小京, 刘玉彩, 裴芸, 肇瑾. 水分胁迫对野百合幼苗生理特性的影响[J]. 河南农业科学, 2020, 49(1): 111-117.
[3]	张铭顺,吕福堂,褚鹏飞，吴泽，义鸣放，曹兴. 外源Ca²⁺提高百合耐热性的生理机制初探[J]. 河南农业科学, 2019, 48(2): 120-125.
[4]	艾星梅，黄美娟，黄海泉. 连续弱光下水杨酸对重瓣百合Elena开花前后光合特性及生长的影响[J]. 河南农业科学, 2018, 47(4): 93-98.
[5]	曹兴，刘南南，胡燕佩，义鸣放，王桂清. 百合鳞茎腐烂病病原菌的鉴定及生物学特性研究[J]. 河南农业科学, 2018, 47(12): 96-101.
[6]	王政，宋盈龙，刘艳楠，尚文倩，贺丹，何松林，许占红. 不同光源对百合试管苗生长及生理特性的影响[J]. 河南农业科学, 2016, 45(6): 111-115.
[7]	张晶，武荣花，张和臣. 植物花香的基因工程研究进展[J]. 河南农业科学, 2014, 43(4): 11-16.
[8]	王树峰，王珏，李慧玲，李洋洋，李为争. 常见花香挥发物对大豆田主要鳞翅目害虫的诱捕效果[J]. 河南农业科学, 2013, 42(11): 94-97.
[9]	郭燕，董丽，刘春. 盆栽百合鳞茎发育与碳水化合物变化的关系[J]. 河南农业科学, 2012, 41(5): 117-120.
[10]	吴振彪，黄永芳，黄川腾，姜斌. 纳米技术在百合切花保鲜中的应用研究[J]. 河南农业科学, 2011, 40(3): 109-111.
[11]	杨丽，刘雅莉，王跃进. 百合查尔酮合成酶（chs）基因的cDNA克隆与分析[J]. 河南农业科学, 2011, 40(1): 124-126.
[12]	陈丽静;刘烜晨;郭志富;李浩戈;林景卫;张晓光;明军. 植物生长调节剂对王百合雄性不育突变体白天使离体快繁的影响[J]. 河南农业科学, 2010, 39(7): 89-91.
[13]	景艳莉;周蕴薇;刘芳. 寒地百合小鳞茎膨大发育与生物量动态变化[J]. 河南农业科学, 2010, 39(6): 106-108.
[14]	王森. 河南野生百合属花卉植物资源调查[J]. 河南农业科学, 2008, 37(8): 124-126.
[15]	毛军需;连东军. 豫西百合主产区田间杂草防治技术研究[J]. 河南农业科学, 2007, 36(7): 90-92.