JIA | 东北农业大学樊金萍团队揭示东方百合'索邦'MEP通路基因LiDXR的分子机制

该研究以东方百合‘索邦’为实验材料，利用早期转录组数据筛选出差异表达的LiDXR基因。结果发现，其与百合开花期从合成到终止的花物质合成速率过程具有高度一致性。因此，克隆了LiDXR基因并进行了生物信息学分析。该基因编码472个氨基酸。LiDXR基因在‘索邦’百合半开期的表达量最高，且在花瓣中的表达量显著高于其他花器官。亚细胞定位结果表明，LiDXR蛋白定位于叶表皮细胞的叶绿体中。病毒诱导的基因沉默（VIGS）实验表明，沉默LiDXR可以通过下调MEP通路下游TPS基因的表达来降低单萜烯水平。同时，HS-SPME-GC-MS分析结果显示，沉默处理后百合花总挥发性萜含量显著降低。在拟南芥和矮牵牛中过表达植物的结果表明，转基因植物具有更强的生长潜力和提前的开花时间。转基因矮牵牛的气相色谱-质谱（GC-MS）结果表明，转基因株系中挥发性总萜烯的含量比野生型高78%。LiDXR基因的过表达会影响MEP途径基因的表达水平，进而影响MEP途径下游包括单萜在内的萜类化合物的合成。