茉莉酸甲酯被认为是蕙兰花香中挥发性复合物的重要成分，而茉莉酸甲基转移酶（JMT）是茉莉酸甲基化生成茉莉酸甲酯的关键酶。为了探究JMT基因的具体功能，本试验采用已转入蕙兰CfJMT基因的矮牵牛植株为试验材料，研究了野生型矮牵牛和不同转基因矮牵牛株系的表型差异，试验结果表明，转基因的矮牵牛植株叶片变小、叶片细胞层数变少、花粉活力及育性降低、植株衰老及叶片脱落加速。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法2
1.1 试验材料 2
1.2 试验方法 2
1.2.1 转基因植株叶片表型分析2
1.2.2 转基因植株花粉表型分析3
1.2.3 转基因植株授粉结实情况4
1.2.4 结果统计分析4
2 结果与分析4
2.1 转基因植株叶片表型分析4
2.2 转基因植株花粉表型分析5
2.3 转基因植株授粉结实情况7
2.4 转基因植株生长状况8
3 讨论 8
致谢8
参考文献9
图14
图25
图35
图46
图56
图66
图77
图88
表14
转蕙兰CfJMT基因矮牵牛植株的表型观察
引言
蕙兰（Cymbidium faberi Rolfe）原产中国，是兰科兰属的地生草本花卉，花期3~4月，因其花葶着花常为9朵，所以又称九子兰、九节兰、九节兰等。近年来随着“国兰热”的兴起和发展，兰花市场需求日益蓬勃，蕙兰作为国兰中最古老的栽培品种，有着重要的经济和观赏价值。蕙兰品种繁多，但其商品主要依赖于野生资源。由于人类长期的滥采乱挖和兰花赖以生存环境的不断恶变，加上兰花种子发育不全，野生兰花自我繁殖能力十分有限，蕙兰的种质资源遭到了严重破坏，有些珍稀品种已经濒危灭绝[1]。因此，合理地利用蕙兰野生资源并开发相应的保护措施十分紧要。目前除了开发DNA分子标记用于蕙兰资源的分类、育种和栽培 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ^351916072# 
外[2]，还有许多研究通过基因工程的手段进行改良获得新品种，对蕙兰株型、花形、花色、花香等性状进行基因功能研究[3~6]。
花香是国内外花文化和花卉鉴赏的重要内容。蕙兰一茎多花，香气浓烈[7]，这也是国兰与洋兰的差异所在。1990年日本OMATA等[8]在蕙兰品种“Dawipin”中鉴定出33种挥发性成分，分析发现茉莉酸甲酯是蕙兰花香中挥发性复合物中必不可少的成分之一。彭红明[9]通过比较不同地生兰和热带附生兰的挥发性成分，发现国兰挥发性成分中茉莉酸甲酯普遍存在且含量较高，而在热带兰中未检测到同类物质，这表明茉莉酸甲酯是中国兰花香气的决定性成分之一。茉莉酸甲酯属于茉莉酸类化合物，是一类重要的植物生长调节剂，在植物生长过程中起整体性调节作用[10]。作为重要的信号分子，茉莉酸类化合物主要与植物的生物胁迫、非生物胁迫及病虫害的防御有关，而作为花香成分参与调节花香合成的研究还未见报道。
茉莉酸合成途径的研究开始于1990年左右，在许多单子叶和双子叶植物中都进行了探索，尤其是拟南芥和番茄已成为研究茉莉酸途径的模式植物，同时在苔藓和珊瑚虫中也有相关的研究报道，与JA合成途径与其他代谢支路的相互关系的研究越来越深入[10]。到目前为止，已发现30余种茉莉酸类化合物存在于植物界，茉莉酸和茉莉酸类甲酯是其主要代表，它们具有环戊烷酮基本结构，研究表明其生物合成的最初前体是α亚麻酸[11]。
拟南芥中至少存在两条合成茉莉酸家族成员的途径,一条是脂氧合酶途径中的分支丙二烯氧化酶合酶途径 (又称十八碳烯途径), 另一条是以亚油酸为底物合成二氢茉莉酸的途径[12]。在十八碳烯途径中, 亚麻酸在13(s)脂氧合酶(13sLOX)催化下氧化成13(S)氢过氧亚麻酸, 然后在氢过氧化物脱氢酶的作用下形成不稳定的丙二烯氧化物12, 13环氧亚麻酸,经过结构重排, 环化为12氧植物二烯酸(12oxophytodienoic acid, OPDA), 进一步经过还原和三步β氧化最终生成茉莉酸[13,14]。茉莉酸可直接调节基因表达, 亦可被催化形成茉莉酸甲酯和其他聚合物与代谢物[15]。
根据茉莉酸代谢产物间的相互作用推断茉莉酸具有7种代谢途径：（1）通过茉莉酸甲基转移酶（JMT）发生甲基化，形成茉莉酸甲酯[16]。（2）羧基端在氨基酸合酶的作用下与氨基酸结合[17]。（3）乙烯合成的前体1氨基环丙烷羧酸ACC可与羧基端结合形成JAACC[17]。（4）羧基端可与葡萄糖作用形成葡糖茉莉酸OGlucosylJA。（5）茉莉酸可脱羧形成茉莉酮。（6）位于戊烯基侧链的C11和C12可发生羟基化，形成12OHJA，12OHJA又可以产生硫酸盐12OHJASO3也可以与葡萄糖作用形成12OGlucosylJA[17,18]。（7）环戊酮的酮基降解，进而形成葫芦酸。但是到目前为主，与茉莉酸代谢相关的酶只有一部分被克隆出来，除以上途径外，还有许多途径尚未阐明。
在茉莉酸通过JMT发生甲基化形成茉莉酸甲酯的代谢途径中，茉莉酸在细胞质中进一步经JMT的催化生成茉莉酸甲酯。JMT是在茉莉酸甲酯合成途径的最后一步，起到催化作用，因此JMT基因所编码的酶蛋白在植物体内催化茉莉酸转化为具有活性的茉莉酸甲酯起着关键作用[16]。Hak和Anja等在研究拟南芥和草莓JMT基因中证实其编码的JMT是催化茉莉酸产生茉莉酸甲酯的关键酶[19]，同时也证实了其在茉莉酸类物质的合成与代谢过程中和植物的抗性均具有相关性。因此探索CfJMT基因的功能，可为研究蕙兰的花香成分茉莉酸甲酯的形成机理及兰花性状改良提供理论基础。
矮牵牛，又称碧冬茄，茄科碧冬茄属多年生草本。花色丰富，花期长达数月，且适应性强，常做一、二年生栽培，深受人们的喜爱，全世界广为种植。此外，矮牵牛植株再生容易，遗传背景清楚，常作为花色、花香等基因工程研究中的模式植物[20]。

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