利用VIGS技术研究广藿香醇合酶基因PatPTS的功能

摘要 广藿香精油主要存贮在植物地上组织的盾状腺毛中。提取广藿香（马来西亚品系）叶片的总RNA后，通过PCR技术扩增得到广藿香醇合酶基因（PatPTS）的全长cDNA序列，共编码552个氨基酸，与GenBank中已报道的印度广藿香中广藿香醇合酶的氨基酸序列存在3.6%的差异。使用烟草脆裂病毒（tobacco rattle virus，TRV），选取PatPTS作为沉默目的基因，在广藿香中构建病毒诱导基因沉默（VIGS）体系，进一步利用该体系在广藿香中鉴定PatPTS基因的功能。病毒侵染广藿香叶片后，分别选取不同的时间点，使用GS-MS与qRT-PCR检测PatPTS催化产物和转录水平的变化，结果发现：β-广藿香烯、β-榄香烯、石竹烯、广藿香醇等倍半萜成分的含量在VIGS侵染后第2周明显下降，1周和3周效果不明显；PatPTS转录本下降趋势与其调控的倍半萜含量变化趋势类似；表明PatPTS基因负责了广藿香精油主要倍半萜成分的合成。说明广藿香中VIGS体系已初步建立，并在侵染植物2周后诱导基因沉默和干扰次生代谢产物合成的效果最好，为在广藿香中快速研究基因功能打下基础