本技术公开了一种促进桂花重要天然香气物质芳樟醇、反式芳樟醇氧化物以及紫罗酮合成的OfERF111基因及其应用,所述的OfERF111基因是一种ERF转录因子基因,将含有基因OfERF111的超表达载体转化到桂花花瓣进行瞬时表达,结果发现,瞬时转化的桂花花瓣中OfERF111基因表达量显著增加,花瓣中芳樟醇、反式芳樟醇氧化物以及各类紫罗酮(α‑紫罗酮、β‑紫罗酮、二氢‑β‑紫罗兰酮)的含量相较于对照组显著上升,表明OfERF111在促进桂花芳樟醇及其氧化物以及紫罗酮合成方面发挥了重要作用,可用于桂花基因工程中提高桂花天然香气品质及优良品种选育等工作。
背景技术
萜烯类化合物是重要的香气活性物质,萜类物质芳樟醇及其氧化物、β-紫罗酮、二氢-β-紫罗酮等是桂花关键的香气活性物质。芳樟醇(Linalool)是从植物中提取到的一种链状萜烯醇类化合物,常温下为无色的易流动液体,具有铃兰香气、木青香气和果香。它是芳樟叶油、芳樟油、伽罗木油、玫瑰木油、芫荽子油、白兰叶油、薰衣草油、玳玳叶油、香柠檬油、香紫苏油及众多的花(茉莉花、玫瑰花、玳玳花、橙花、依兰依兰花等)等香精油的主要成分之一,也是绿茶香气的主要成分之一。芳樟醇常用于合成香精、香料,同时芳樟醇入药用于镇静、抗菌和杀虫,除此之外可作为除臭剂,具有很强的掩盖不良气味的能力。芳樟醇具有多种氧化物,芳樟醇及其氧化物是各品种中含量丰富且赋予花香特色的关键物质,β-紫罗酮作为桂花中最为主要的呈香物质,对香味贡献也较大,并且还具有一系列药理作用,例如抗癌、化学预防、抗炎和抗菌等。
桂花(Osmanthus fragrans Lour.)是重要的香花植物,经济和保健价值极高。桂花中单萜类芳樟醇及其衍生物含量丰富,在各品种中分布广泛,是桂花中关键香气活性物质。ERF基因家族是植物中重要的转录因子家族,属于AP2/ERF转录因子超家族,广泛参与植物多个信号传导途径、胁迫反应及抗逆和抗病相关过程,但ERF家族参与植物次生代谢物质尤其是香气物质代谢的研究鲜有报道。因此,研究发掘桂花基因组中促进桂花芳樟醇及其氧化物和各类紫罗酮合成的相关基因具有重要意义,本发明利用生物信息学的技术筛选出桂花中促进桂花芳樟醇及其氧化物和紫罗酮合成的ERF家族基因,并在桂花花瓣中进行功能验证。
实现思路