Hortic Res： 山西农业大学在百合香气研究中取得新进展

来源：植物科学最前沿

百合是世界知名的球根花卉，主要应用于切花、盆栽和园林绿化，在全球花卉产品中产值居第三位，在我国已居第一位。花香是观赏植物重要品质之一，能提高观赏植物的商品价值。百合种类丰富，香型多样。虽然近年有些关于百合香气成分的研究，但尚未有对百合香型进行系统分类的研究。现有的研究表明，萜类合成酶基因在百合香气形成过程中可能扮演了重要角色，但这些基因的多态性程度尚不可知。

2019年10月Horticulture Research 在线发表了山西农业大学园艺学院杜方课题组题为Volatile composition andclassification of Lilium flower aromatypes and identification, polymorphisms, and alternative splicing of theirmonoterpene synthase genes 的研究论文。该研究测定了41种百合的花香成分，并基于所测定主要香气成分的相对含量将百合分为6种香型：弱香型、冷香型、果香型、麝香型、果蜜型和百合香型。鉴于萜类物质是有香百合主要芳香成分之一，TPS 基因是萜类物质合成通路最后一步的关键酶基因，作者在66种百合中克隆了该基因，共获得32个cDNA序列，包含64个SNPs和两个插入缺失。

图1 ‘索邦’百合TPS 基因组DNA序列(LsoTPS gDNA)与cDNA序列(LsoTPS-1, LsoTPS-2, and LsoTPS-3)联配图

进一步研究发现，插入缺失其实是由可变剪切造成的。多态性位点与萜类物质的相关性分析表明，所有变异位点均与月桂烯的释放量高度相关，第230位点的突变与所有单帖类物质的释放量高度相关。最后，作者异源表达了3个来自有香味百合‘索邦’和2个来自无香味百合‘红色生命’的TPS 基因，证明这些基因均可以将底物香叶基二磷酸转化成罗勒烯、蒎烯和柠檬烯。该研究结果为百合芳香挥发物的评估提供了有价值的数据库，并将对百合芳香育种产生深远影响。

图2 基于DPS软件的单萜挥发性物质与TPS 基因变异位点间的灰色关联分析  

山西农业大学园艺学院杜方教授为该文的通讯作者，研究工作主要由硕士研究生樊俊苗和王婷完成。该研究主要在山西省应用基础研究项目和山西省重点研发计划（农业领域）资助下完成。

About Horticulture Research

Horticulture Research是由南京农业大学与自然出版集团（现Springer Nature）合作创办的英文期刊，是Nature旗下唯一的园艺领域专刊。所有关于园艺作物的基础和理论研究都可以投稿。Horticulture Research科瑞唯安影响因子：2018年JCR影响因子3.640，位于园艺一区（第3/36名）；植物科学一区（第32/228名）。