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神农香菊(Chrysanthemum indicum var.aromaticum)是野菊（Chrysanthemum indicum）的一个新变种，全株主要化学成分为α-侧柏酮、β-侧柏酮、龙脑等萜类化合物，其花、叶、根均具有浓郁的香气，是菊属中罕见的芳香型观赏花卉。萜类合酶(terpene synthase，TPS)是植物萜类代谢途径中的一类关键酶，对植物体内的芳香物质起到重要的调控作用。本研究欲探究神农香菊单萜合酶基因(CiTPS)对植物中单萜物质的调控的作用，通过将CiTPS基因在烟草中过表达，初步探究CiTPS基因的调控功能，再对野菊进行遗传转化，以期更好挖掘神农香菊的芳香价值及改善野菊的芳香品质，同时也为今后培育色香型俱佳的菊花品种奠定理论基础。本研究以神农香菊为实验材料，在本实验室前期神农香菊转录组数据的基础上，克隆获得CiTPS基因，对其进行生物信息学分析;构建过表达植物载体，转化烟草，初步探究了CiTPS基因的功能;优化野菊的遗传转化体系，最终将CiTPS基因转入野菊中。研究结果如下: 1.克隆获得的CiTPS基因开放阅读框(ORF)长度为1818bp，编码605个氨基酸;该基因具有单萜合酶的典型保守域和功能高度保守序列，即DDXXD、(N，D)D(L，I，V)X(S，T)XXXE和RRX8W，属于单萜类合酶家族，具有合成单萜物质的功能;该基因所编码的蛋白质相对分子量为70.11kDa，理论等电点(pI)为5.80，为不稳定蛋白，亲水性较强;多序列比对和系统进化树分析显示，CiTPS基因序列与黄花蒿的反式芳樟醇QH1基因序列相似度可以达到91％，CiTPS基因属于TSPb家族，其编码的蛋白与黄花蒿和蓟中TPS编码的蛋白同源关系较近，。 2.在已获得神农香菊CiTPS基因的基础上，双酶切构建了pBI121-TPS-GFP植物过表达载体，通过电转化法将pBI121-TPS-GFP重组质粒和pBI121-GFP空载体质粒导入农杆菌中，并利用农杆菌介导法成功转入烟草植株体内。通过抗性生根筛选、抗性植株DNA和RNA的PCR检测以及不同烟草株系的qRT-PCR检测，证明成功获得6株转CiTPS基因和1株转pBI121-GFP空载体的阳性烟草株系，并筛选出3株转CiTPS基因烟草株系，分析其和野生型烟草、转空载烟草T1代叶片在旺盛生长期的分泌物，初步探究出CiTPS基因具有提高植物体内单萜物质的功能。 3.野菊叶盘在含1.0mg/L6-BA和0.8mg/L NAA的MS培养基上诱导效果最佳，其遗传转化的卡那霉素最适分化临界耐受浓度为8mg/L，最适生根临界耐受浓度为10mg/L，头孢霉素抑菌浓度在筛选培养阶段选用200mg/L最佳。叶盘在经过预培养2d，侵染10min，共培养3d后，遗传转化效率最高。利用农杆菌介导法将CiTPS基因和pBI121-GFP空载体转入野菊，通过生根筛选、抗性植株DNA和RNA的PCR检测，证明已成功过获得3株转CiTPS基因和2株转pBI121-GFP空载体的阳性转野菊株系。