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地黄(Rehmannia glutinosa Libosch)是玄参科地黄属，多年生草本植物，是我国常用大宗中药材之一。萜类化合物是地黄次生代谢产物之一，也是地黄的主要药用成分。HDR、GES、G10H是植物萜类化合物合成途径中的相关酶，本研究克隆获得了地黄HDR、GES、G10H基因，分析了不同品种、不同生长时期及不同组织下基因的表达情况。同时，构建了HDR、GES、G10H基因的植物过表达载体，并获得了转基因拟南芥阳性植株，为地黄萜类化合物生物合成的研究奠定了基础。主要研究结果如下：
1、从地黄中克隆了HDR、GES、G10H基因，并进行了生物信息学分析。HDR基因CDS为1392bp，编码463个氨基酸；GES基因CDS为1749bp，编码582个氨基酸；G10H基因CDS为1473bp，编码490个氨基酸。地黄HDR、GES基因编码蛋白无信号肽，亚细胞定位在叶绿体中，而G10H编码蛋白亚细胞定位在线粒体中，而且存在信号肽。
2、地黄HDR、GES、G10H基因的表达具有品种特异性及时空特异性。在地黄的同一生长时期，HDR基因在叶中的表达高于根和茎。GES基因在叶中的表达显著高于根和茎。G10H基因则在地黄的叶中的表达最高。地黄HDR、GES及G10H基因在85-5各组织中的表达普遍高于金九，且基因在地黄叶中的表达量均高于根、茎。
3、地黄环烯醚萜苷的积累与相关酶基因有关，地黄根中，G10H、DXS、DXR和GPPS基因的表达和环烯醚萜苷积累呈现正相关，地黄叶中，HDR和GES基因表达和环烯醚萜苷积累始终呈现正相关，推测目的基因HDR、GES、G10H可能与DXS、DXR和GPPS基因通过协调作用来调控环烯醚萜苷积累。
4、分别成功构建了HDR、GES及G10H基因的植物过表达载体，将pCAMBIA1300-RgHDR-GFP和pCAMBIA1300-RgG10H-GFP植物表达载体转化野生型拟南芥，将pCAMBIA1300-RgGES-GFP植物表达载体转化拟南芥突变体，分别获得4株、8株和5株转基因拟南芥纯合株系。
5、与野生型拟南芥相比，培养基上RgG10H转基因拟南芥幼苗的叶较大、较绿，根较粗、根须较多，而且出花序的时间也较晚。但是，移栽到土壤中后野生型拟南芥的长势较优、植株较高，薹较粗壮，出薹数较多，且花序较大，表明地黄G10H基因的过表达对拟南芥的生长发育有一定程度影响，可能抑制了拟南芥花的形成。
1、从地黄中克隆了HDR、GES、G10H基因，并进行了生物信息学分析。HDR基因CDS为1392bp，编码463个氨基酸；GES基因CDS为1749bp，编码582个氨基酸；G10H基因CDS为1473bp，编码490个氨基酸。地黄HDR、GES基因编码蛋白无信号肽，亚细胞定位在叶绿体中，而G10H编码蛋白亚细胞定位在线粒体中，而且存在信号肽。
2、地黄HDR、GES、G10H基因的表达具有品种特异性及时空特异性。在地黄的同一生长时期，HDR基因在叶中的表达高于根和茎。GES基因在叶中的表达显著高于根和茎。G10H基因则在地黄的叶中的表达最高。地黄HDR、GES及G10H基因在85-5各组织中的表达普遍高于金九，且基因在地黄叶中的表达量均高于根、茎。
3、地黄环烯醚萜苷的积累与相关酶基因有关，地黄根中，G10H、DXS、DXR和GPPS基因的表达和环烯醚萜苷积累呈现正相关，地黄叶中，HDR和GES基因表达和环烯醚萜苷积累始终呈现正相关，推测目的基因HDR、GES、G10H可能与DXS、DXR和GPPS基因通过协调作用来调控环烯醚萜苷积累。
4、分别成功构建了HDR、GES及G10H基因的植物过表达载体，将pCAMBIA1300-RgHDR-GFP和pCAMBIA1300-RgG10H-GFP植物表达载体转化野生型拟南芥，将pCAMBIA1300-RgGES-GFP植物表达载体转化拟南芥突变体，分别获得4株、8株和5株转基因拟南芥纯合株系。
5、与野生型拟南芥相比，培养基上RgG10H转基因拟南芥幼苗的叶较大、较绿，根较粗、根须较多，而且出花序的时间也较晚。但是，移栽到土壤中后野生型拟南芥的长势较优、植株较高，薹较粗壮，出薹数较多，且花序较大，表明地黄G10H基因的过表达对拟南芥的生长发育有一定程度影响，可能抑制了拟南芥花的形成。