倍半萜合酶基因ASS1是沉香倍半萜合成的关键基因。对ASS1原核诱导表达和纯化，纯化的蛋白用于体外催化，进行功能检测。以法尼基焦磷酸FPP为底物，参照Kumeta & Ito (2010) 方法，对体外催化反应产物进行GC-MS分析。结果检测到三种倍半萜类物质，分别为δ-愈创木烯、β-榄香烯和α-愈创木烯，说明克隆的沉香倍半萜合酶基因ASS1编码有功能的蛋白—沉香倍半萜合酶ASS1。ASS1转录水平的表达受伤害处理和茉莉酸甲酯的显著诱导，GC-MS测定MJ处理的愈伤组织中的倍半萜成分显示，三种受诱导的倍半萜成分与ASS1体外催化产物一致，表明ASS1是沉香倍半萜合成的关键酶基因。为了研究ASS1转录水平的调控，利用染色体步移法对其启动子进行了克隆，得到ATG上游长1055bp的启动子序列。软件分析表明，ASS1启动子区富含伤害相关的转录因子特异识别的顺式作用元件。将启动子分成四段，分别构建与GUS融合的表达载体，转化拟南芥以鉴定启动子的主要功能片段。结果表明，全长启动子几乎没有活性，但从ATG上游731bp到-191bp三段，GUS的时空表达特性几乎完全一致。通过转录组数据分析及荧光定量PCR检测，得到一系列受伤害及茉莉酸甲酯诱导的转录因子，在此基础上，初步提出了“伤害→内源伤害信号分子→转录因子→倍半萜合酶基因→倍半萜”的分子调控机制图。利用SMART cDNA文库构建试剂盒，成功构建了伤害白木香的cDNA文库。酵母单杂交结果显示，ASS1启动子能够与转录因子MYC2和WRKY4互作，低浓度的茉莉酸甲酯能够促进它们的互作。将转录因子MYC2进行了原核表达，纯化的融合蛋白用于制备抗体。为后续进一步从生化水平研究转录因子对ASS1的转录调控机制奠定基础。为全面揭示倍半萜的合成和调控机制，在本基金的资助下，还对沉香倍半萜合成途径中的关键合成酶基因HMGR和DXPS进行了克隆和分析。克隆到2条HMGR基因的全长cDNA序列和3条DXS基因的全长cDNA序列，并对它们的组织表达特性及响应伤害处理的表达模式进行了分析。