植物资源的综合应用是目前的研究热点,开发具有经济价值的植物源产品在现在市场上尤为迫切。大多数植物的次生代谢产物主要有萜类、生物碱、苯丙烷类等,植物次生代谢产物对植物本身和人类有着极其重要作用。对于植物,产生次生代谢产物是面对恶劣环境下保护自身的手段;而对于我们人类而言,很多植物次生代谢产物具有治疗疾病的重要功效,也是医药品和化妆品的重要来源。其中,萜类化合物是植物次生代谢产物中最多样化的天然代谢产物,具有重要的药理作用和广泛的生物学功能。因而,阐明萜类化合物在植物中的生物合成途径,研究其分子调控机制有着重要的意义。香茅(Cymbopogon citratus)具有栽培容易、易于管理、投资小、见效快等优点,易于发展大规模种植。其茎叶提取的精油在食物、防腐、医药等领域有着广泛的应用。有研究证实,香茅草精油中主要成分为萜类化合物,其药理作用主要包括抗菌、消炎、止痛、抗氧化、抑制肿瘤、抗焦虑、降低血糖及降压等。以往对香茅草的研究主要集中在其精油的提取和成分分析,对其重要化合物的生物合成及代谢调控的研究相对较少,基因组中大多数基因的功能仍不清楚,因此无法调控其特有的合成途径从而大幅度提高其产物的含量。本文首先从香茅草中克隆得到单萜合成酶基因,并进行生物信息学分析;然后通过构建原核表达体系,探究原核表达最佳条件;最后对目的蛋白进行诱导表达及纯化。本研究对阐明香茅草萜类代谢通路及其关键酶的功能具有重要意义,同时也为萜类的工业化发酵生产提供参考和优化靶点。本文的主要研究结果如下:1)首次克隆获得香茅草单萜合酶cDNA序列,通过一系列生物信息学分析,其开放阅读框全长1185bp,编码394个氨基酸。2)将目的基因插入pGEX及pET28a(+)原核表达载体中构建重组质粒,并研究了诱导时间、诱导温度、表达载体和表达菌株等对目的蛋白原核表达的影响,发现最佳诱导表达条件。在最佳诱导表达条件下,在大肠杆菌中进行诱导表达,并成功纯化出目的蛋白。综上所述,本研究成功地克隆了香茅草单萜合成酶基因,并在原核表达系统中进行了蛋白的诱导表达及纯化。为其它单萜类合成酶基因的研究奠定了基础,为单萜合酶系统发育和功能进化的研究提供了研究依据,进而有望利用更高效的基因工程技术来提高萜类化合物的产量。