梅花PmABCG9在苯甲醇挥发中的功能分析

郝瑞杰，邱晨，耿晓云，贾浩田，张雅静，常珺，冯新新

梅花在苯甲醇挥发中的功能分析

郝瑞杰1，邱晨2，耿晓云1，贾浩田1，张雅静1，常珺1，冯新新1

1山西农业大学园艺学院，山西太谷 030801；2山西农业大学城乡建设学院，山西太谷 030801

【目的】挖掘与梅花重要芳香成分跨膜运输相关的基因，进一步完善梅花芳香成分转运机制。【方法】以梅花‘彩枝舞粉’为试材，在分析梅花不同开花时期苯甲醇的挥发量与内源含量基础上，通过加权基因共表达网络（WGCNA）、系统进化树、表达量分析，筛选与苯甲醇跨膜运输相关的ABC转运蛋白（ATP-binding cassette transporter）。利用亚细胞定位、转基因技术和底物孵育试验，验证参与转运苯甲醇的功能。【结果】将梅花品种‘彩枝舞粉’的开花进程分为7个时期，苯甲醛、苯甲醇和乙酸苯甲酯在各个时期的挥发物中都能检测到，进入初花期后，这3种成分的总相对含量超过80%，是‘彩枝舞粉’的主要芳香成分。定量分析各主要芳香成分的挥发量和内源含量，苯甲醛内源含量最高，但挥发量最高仅有13.17 ng·g-1·h-1，苯甲醇内源含量和挥发量最高时期为末花期，挥发量达到82.28 ng·g-1·h-1，乙酸苯甲酯挥发量最高时期为盛花期，挥发量为280.21 ng·g-1·h-1。利用WGCNA方法联合分析不同开花时期花朵转录组与芳香成分挥发量数据，获得与苯甲醇挥发量相关性高的turquoise模块，在该模块中鉴定到11个ABCG亚家族基因。通过不同部位、不同时期的表达模式分析，推测与梅花中苯甲醇跨膜转运相关。克隆，分析结果表明该基因具有典型的NBD-TMD结构域，亚细胞定位结果证实其能在细胞膜上表达。构建过表达载体并转化本氏烟草，利用苯甲醇溶液孵育转基因及野生型烟草叶片，顶空分析各株系苯甲醇挥发量，发现转基因烟草挥发量显著高于野生型，证明具有转运苯甲醇的功能。【结论】苯甲醛、苯甲醇、乙酸苯甲酯是梅花‘彩枝舞粉’花期主要的芳香成分。梅花PmABCG9属于ABCG亚家族的半分子转运蛋白类型，的表达与苯甲醇挥发量相关，其能有效地将苯甲醇通过细胞膜转运到空气中。

梅花；苯甲醇；；转运；花香

0 引言

【研究意义】梅花（Sieb. et Zucc.）是著名的观赏树种，其花香馥郁、树姿古朴，在中国已有三千多年的栽培历史，积淀了厚重的梅花花文化，梅花花、果皆可利用，栽培梅花有着重要的经济价值[1]。梅花开花时能向空气中释放大量芳香成分，其主要成分为苯环类物质[2]。苯环类物质是莽草酸代谢通路的下游分支[3-4]，其中苯甲醛是重要的节点，通过苯甲醛可进一步合成苯甲醇[5]，苯甲醛、苯甲醇也能被梅花花朵挥发，共同存在于梅花挥发物中影响梅花的芳香特征[6]。苯环类物质也广泛存在于梅花近缘属种的花朵挥发物中[7]，目前梅花已经成为研究苯环类物质生物合成和跨膜转运的重要材料。【前人研究进展】苯甲醇是用途广泛的芳香醇类化合物，在低浓度下能产生抑菌作用，也可作为前体合成多种风味的酯类物质，在食品加工、保健、化妆品等领域都有重要的用途[8]。苯甲醇具有微甜的气味，是茉莉精油、秘鲁香树脂等的主要成分[9]，与一定比例苯甲醛混合可以产生类似杏仁和茴香的气味[10]。苯甲醇在植物中广泛存在，调查发现多达49个被子植物科中可检测到苯甲醇，其挥发与被子植物吸引昆虫授粉有很强的相关性[11]。苯甲醇是苹果花的主要芳香成分，能够有效吸引蜜蜂授粉以保障果实产量[12]。植物花朵芳香成分合成于花器官释香部位的细胞质中，并逐步通过细胞膜、细胞壁等结构释放到空气中，由于细胞膜是封闭的脂质生物膜，形成了芳香成分自由扩散的主要限制因子[13]。传统上认为芳香成分的释放速率依赖于细胞质中芳香成分的浓度[14]，但在矮牵牛花朵挥发模式研究中发现，矮牵牛苯甲酸甲酯的跨膜运输需要借助定位在细胞膜上特异的ABC转运蛋白[15]。ABC转运蛋白家族普遍存在于生物中，承担多种代谢产物的跨膜运输[16]。植物中ABC家族基因分为8个亚家族[17]，其中ABCG亚家族成员众多，转运的底物涉及蜡质[18]、木质素[19]、激素[20]等，研究认为该亚家族蛋白的转运特点与陆生植物的环境适应性密切相关[17]。ABCG亚家族包括半分子的WBC（white-brown complex）和全分子的PDR（pleiotropic drug resistance）两个类型[21]，多项研究表明WBC类型参与了植物花器官次生代谢产物的转运[22-23]，矮牵牛中能够转运特异芳香成分的即属于WBC类型[15]。【本研究切入点】笔者前期系统研究了梅花花朵不同部位的挥发特征，发现各部位内源苯甲醇含量远远大于挥发到空气中的量，并且各部位之间挥发量差异显著[24]，苯甲醇的挥发并不依赖细胞中的积累量，推测梅花中可能存在特异转运苯甲醇的ABC家族蛋白。【拟解决的关键问题】为进一步挖掘梅花中特异转运苯甲醇的ABC家族基因，本研究系统比较梅花开花过程各时期苯甲醇的挥发特征，利用各时期的转录组数据，结合WGCNA分析，筛选与苯甲醇跨膜转运相关的ABCG家族基因；构建表达载体，通过在烟草中转基因验证，鉴定能够转运苯甲醇的基因。

1 材料与方法

试验于2020—2022年在山西农业大学园艺学院进行。

1.1 材料及处理

试验材料为梅花品种‘彩枝舞粉’，于梅花花期根据花蕾大小及开放程度将梅花开花过程分为7个时期（图1），分别标记为露瓣期（LB）、小蕾期（XL）、中蕾期（ZL）、大蕾期（DL）、初花期（CH）、盛花期（SH）、末花期（MH）。的亚细胞定位及过量表达采用本氏烟草（）。

1.2 梅花芳香成分收集与分析

梅花芳香成分收集采用顶空固相微萃取法，分别采集梅花7个不同时期的花朵，称重后置于固相微萃取采样瓶中，萃取头老化后30 ℃顶空萃取30 min。梅花内源芳香成分收集采用溶剂萃取法，各时期花朵称重后用液氮研磨至粉末，分别加入乙酸乙酯溶剂进行萃取，无水硫酸钠去除水分，收集上清液备用。芳香成分分析采用GC-MS（Trace, ISQ, Thermo）检测，程序升温条件依据HAO等[24]的方法。芳香成分的相对含量计算采用峰面积归一法，定量采用外标法。

1.3 转录组测序及分析

选择露瓣期、大蕾期、初花期、盛花期、末花期5个时期的花朵，分别提取总RNA。取梅花盛花期花朵，迅速分解为花瓣、花丝、花药、花萼、花盘+雌蕊5个部分，分别提取总RNA。所得总RNA委托北京百迈客生物科技有限公司的NovaSeq 6000平台进行高通量测序，测序结果已经上传到NCBI的SRA数据库中，GenBank：PRJNA905928。梅花ABC家族基因的鉴定采用HAO等[24]的分析结果，基因表达量热图采用FPKM值，并用Tbtools可视化呈现。

1.4 共表达模块构建与分析

利用R软件（R version 4.1.3）装载WGCNA软件包构建不同开花时期花朵的基因共表达模块[25]。基于梅花露瓣期、大蕾期、初花期、盛花期、末花期5个时期转录组分析获得的基因表达FPKM值计算并构建基因共表达网络，表达阈值设置为1，模块相似度值设置为0.25，利用动态混合剪切法建树并获得不同的基因表达模块。根据苯甲醛挥发量（Ben_Vol）、苯甲醇挥发量（Bal_Vol）和乙酸苯甲酯挥发量（Bac_Vol）的性状数据与获得的模块关联分析确定与3种芳香成分跨膜转运关系紧密的模块。在获得的模块中鉴定PmABCG亚家族基因。

1.5 PmABCG9克隆与生物信息学分析

根据梅花（GenBank：XM_008228297.2）的CDS全长序列信息设计特异性引物（表1），以‘彩枝舞粉’cDNA为模板获得目的基因。利用无缝克隆技术，将目的基因连接至载体pHZM27，构建过表达载体pHZM27-，转化大肠杆菌DH5α，获得阳性克隆并进行测序分析。的保守结构域分析和跨膜结构域预测分别利用Pfam数据库和TMHMM在线软件进行[26]。利用MEGA 8.0软件构建PmABCGs的系统发育进化树，建树方法为邻接法，各物种ABCG亚家族基因氨基酸序列来自GenBank：黄瓜CsPDR12（ACU82515.1）、大豆GmPDR12（NP_001237697.2）、拟南芥AtABCG5（Q9SIT6.1）、AtABCG11（Q8RXN0.1）、AtABCG12（Q9C8K2.1）、AtABCG25（Q84TH5.1）、AtABCG28（Q9FF46.1）、AtABCG29（AT3G16340）、AtABCG34（Q7PC87.1）以及矮牵牛PhABCG1（H9BZ66.1）。

表1 引物序列及其用途

*有下划线的序列表示与载体的同源碱基 *The underlined sequence is homologous bases to the vector

1.6 PmABCG9的亚细胞定位

将序列连接至pBWA(V)HS-GFP载体，构建亚细胞定位载体pBWA(V)HS-- GFP，设计引物序列为ABCG9-GFP-F、ABCG9-GFP-R（表1），将构建好的亚细胞定位载体转入农杆菌GV3101。挑选生长良好的本氏烟草植株，用转化后的农杆菌注射烟草下表皮，弱光培养2 d后，用激光共聚焦显微镜观察。

1.7 PmABCG9过表达载体构建及转化烟草

为了研究转运功能，将质粒pHZM27-转化农杆菌GV3101感受态细胞，采用叶盘法转化本氏烟草，用20 mg·L-1Basta筛选阳性植株，并用目的基因PCR和荧光定量PCR对转基因植株进行鉴定，获得T3代转基因阳性株系进行后续研究。在转基因株系中的qRT-PCR分析采用HAO等[27]的方法，设计的引物序列如表1所示，选用的内参基因为[28]。

1.8 苯甲醇底物孵育转基因株系

将苯甲醇标品配制4 mmol·L-1溶液，各取5 mL溶液至10 mL离心管中。取WT、Line-1、Line-2株系叶片进行孵育试验，叶片统一为生长点下第3片叶，精确称量叶片0.5 g置于苯甲醇溶液中，并确保叶片处于溶液液面以下。将离心管置于25 ℃水浴锅孵育2 h，孵育后迅速将叶片从溶液中取出，用滤纸吸干残存于叶片表面的溶液。随后将叶片置于20 mL进样瓶中，利用1.2的方法收集测量顶空芳香成分。顶空分析结束后将叶片用液氮速冻，随后用乙酸乙酯萃取内源成分并用GC-MS测量其含量，方法同1.2。

2 结果

2.1 梅花花朵不同时期芳香成分含量变化

由图2-A可知，苯甲醛、苯甲醇和乙酸苯甲酯三者的总相对含量在露瓣期最低，随着梅花花蕾膨大、开放而逐渐升高，开花后，3种成分的总相对含量都大于80%，是梅花开花时的主要芳香成分。由图2-B可知，从露瓣期到末花期都可以检测到苯甲醛的挥发，初花期苯甲醛的挥发量最高，达到13.17 ng·g-1·h-1，苯甲醛在各个时期的内源含量差异显著，中蕾期苯甲醛的内源含量最高，为1 954.39 μg·g-1。在梅花开花过程中，苯甲醇的挥发量和内源含量均表现出随开花进程逐步升高的规律（图2-C），到末花期苯甲醇的挥发量为82.28 ng·g-1·h-1，显著高于其他各个时期，该时期苯甲醇内源含量也达到27.78 μg·g-1。乙酸苯甲酯的挥发量在大蕾期后迅速升高，并在盛花期达到最高（280.21 ng·g-1·h-1）（图2-D），乙酸苯甲酯的内源含量也在大蕾期开始快速增高，在初花期达到最高（276.23 μg·g-1），显著高于其他各个时期。比较3种芳香成分，苯甲醛内源含量远高于苯甲醇和乙酸苯甲酯，但挥发量间相比（以盛花期为例），苯甲醇和乙酸苯甲酯的挥发量均较高，说明梅花各芳香成分的挥发量并不依赖于其内源含量的高低。

A：不同时期苯甲醛、苯甲醇、乙酸苯甲酯相对含量；B：不同时期苯甲醛挥发量与内源含量；C：不同时期苯甲醇挥发量与内源含量；D：不同时期乙酸苯甲酯挥发量与内源含量。不同大、小写字母分别表示挥发量、内源含量间差异显著（P＜0.05）。下同

2.2 梅花不同时期芳香成分的WGCNA分析

为了筛选与梅花芳香成分转运相关的基因，比较梅花‘彩枝舞粉’露瓣期、大蕾期、初花期、盛花期、末花期5个时期的转录组数据，共筛选到9 029个差异基因，不同时期之间差异基因的表达趋势如附表1所示。将差异基因进行WGCNA分析，结果产生3个模块。利用各个模块的特征值与梅花各个时期苯甲醛、苯甲醇和乙酸苯甲酯的挥发量进行相关性分析，得出梅花苯甲醇挥发量与turquoise模块相关性较高，相关性指数高达0.94（图3）。进一步分析，发现该模块包括、、、、、、、、、和共11个ABCG亚家族基因。

2.3 ABCGs系统进化分析

将turquoise模块中的ABCGs与拟南芥、矮牵牛、黄瓜、大豆中已知功能的ABCGs共同构建系统进化树（图4）。由图4可知，这11个ABCGs可分为两大类，其中PmABCG33、PmABCG37、PmABCG38、PmABCG42、PmABCG43、PmABCG45和PmABCG50 是ABCG亚家族的PDR类型，为全分子转运蛋白，有研究表明亲缘关系较近的CsPDR12与植物的非生物胁迫相关[29]，GmPDR12与水杨酸代谢相关，受茉莉酸甲酯等物质诱导[30]，AtABCG29、AtABCG34也关系到对香豆醛[19]、植保素的跨膜转运[31]。另一大类包括PmABCG2、PmABCG9、PmABCG11、PmABCG18等，都属于ABCG亚家族的WBC类型。该类型属于半分子转运蛋白，其中与PmABCG9亲缘关系较近的AtABCG5，可能与AtABCG11、AtABCG12等共同参与了向细胞表皮转运脂质的过程，进而影响了叶片表皮的蜡质成分[32]；另外，PhABCG1已被证明是矮牵牛中转运苯甲酸甲酯等芳香成分的转运蛋白[15]。

模块中的数值表示模块与表型的相关性系数，括号中的数值表示显著性P值

图4 梅花与其他物种ABCGs的系统进化分析

2.4 梅花PmABCGs表达模式分析

为进一步探索turquoise模块ABCG亚家族基因的表达模式，分别利用‘彩枝舞粉’开花过程中露瓣期、大蕾期、初花期、盛花期、末花期5个时期和盛花期花瓣、花丝、花药、花萼、花盘+雌蕊的转录组数据进行各基因的表达情况分析（图5）。结果表明，在各个时期表达量均较高，而且表现出从露瓣期到末花期表达量逐渐降低的规律。在末花期表达量最高，而在大蕾和初花期表达量最高（图5-A）。由图5-B可知，在花丝的表达量最高，在花瓣和花药的表达量次之；在花药的表达量最高，而、均在花萼、花盘+雌蕊等部位表达量较高。结合笔者前期研究结果，苯甲醇在花丝、花药部位挥发量最高[24]，推断与苯甲醇的转运有关。

2.5 PmABCG9保守结构域分析及亚细胞定位

‘彩枝舞粉’的克隆测序结果表明，所获得的全长1 821 bp，编码606个氨基酸。PmABCG9的保守结构域分析，确定PmABCG9属于半分子转运蛋白，其NBD与TMD的组装方式为NBD-TMD（图6-A），是ABCG亚家族特有的方式。通过TMHMM网站对进行结构域分析，发现该基因具有6个跨膜结构域（图6-B）。进一步亚细胞定位观察，发现在烟草叶片细胞膜表达（图6-C），与预测一致，具有转运蛋白的特征。

A：PmABCG9的保守结构域；B：PmABCG9的跨膜结构预测；C：PmABCG9的亚细胞定位

2.6 PmABCG9载体构建及遗传转化

将插入pHZM27载体构建植物表达载体pHZM27-（图7-A），进一步通过烟草遗传转化筛选转植株。研究共获得含有Basta抗性株系18株，以未转基因植株（WT）为对照，对转基因株系进行PCR鉴定，确定18个株系均为转基因植株。对18个株系进行表型观测，发现转株系与野生型对照植株的表型差异不显著（图7-B）。RT-PCR分析各株系的表达量，发现Line-1、Line-2两个株系的表达量均较高（7-C），因此选择Line-1、Line-2株系用于下一步研究。

2.7 苯甲醇孵育转PmABCG9烟草株系

烟草叶片孵育后测量叶片顶空芳香成分，Line-1、Line-2与野生型烟草对苯甲醇的转运能力差异显著，Line-2的挥发量达到124.88 ng·g-1·h-1，显著高于野生型烟草叶片的挥发量（图8-A）。通过检测Line-1、Line-2与野生型烟草叶片内源苯甲醇含量也可以看出（图8-B），在Line-2中苯甲醇含量为3.40 μg·g-1，显著低于野生型烟草的含量，以上结果说明Line-2能够将更多的苯甲醇转运到空气中，而留在叶片中的苯甲醇含量相对较少。

A：pHZM27-PmABCG9质粒示意图；B：转PmABCG9烟草幼苗；C：PmABCG9在转基因烟草株系的表达情况

A：苯甲醇孵育转PmABCG9烟草株系的顶空挥发分析；B：苯甲醇孵育转PmABCG9烟草株系的内源含量

3 讨论

3.1 芳香成分在不同时期的挥发规律

芳香成分的挥发一般认为是植物开花后的特征，Colquhoun等[33]将矮牵牛开花过程分为11个时期，花蕾发育过程中检测不到芳香成分挥发，花开时花蕾停止伸长并开始释放苯甲醛、苯甲醇等挥发物，花开后2 d挥发量达到最高。在晚香玉[34]、滇丁香[35]的研究中也都发现蕾期芳香成分少，而花初开时芳香成分挥发量迅速达到最高。本研究发现梅花芳香成分挥发表现出不同的规律，从蕾期到末花期，苯甲醇都能在挥发成分和内源成分中检测到，说明梅花芳香成分的释放不依赖于开花进程，芳香成分在蕾期即可合成，而且可以挥发到空气中。结合梅花花朵从花蕾到盛花期的重量和体积都发生了显著性变化，尤其在大蕾期后，花蕾体积迅速增大，梅花芳香成分挥发量也迅速增加，说明梅花挥发量与花朵大小存在紧密的联系。不同于矮牵牛等植物的筒状花冠，梅花花朵呈浅碗形，各花瓣相互分离[36]，基于不同花型吸引昆虫策略推断，梅花的开花与挥发模式更有利于提高花朵群体的挥发量，以起到吸引昆虫的目的。

3.2 PmABCG9对苯甲醇的选择性

本研究中与亲缘关系较近，被认为参与了拟南芥叶片蜡质层变致密的过程[32]，从而使拟南芥幼苗在土壤多水的环境下得以生存，但其转运的代谢物种类仍未得到阐明。与亲缘关系较近的参与了拟南芥中苯丙素类物质的转运[37]，其中松柏醇等酚类聚合物也关系到植物表皮致密性[38]。本研究发现梅花芳香成分主要为苯环类物质，其与苯丙素类物质同为莽草酸代谢的下游产物[39]，这些转运底物都有着相似的苯环结构，说明与其亲缘关系较近的基因对含苯环化合物可能具有相似的底物选择性。共表达分析表明turquoise模块与乙酸苯甲酯的挥发量也有一定相关性，梅花花朵末花期表达量出现下降，乙酸苯甲酯挥发量也相应降低，因此推测与苯甲醇、乙酸苯甲酯等多种苯环类芳香成分的转运关系密切。本研究通过WGCNA分析确定了11个与苯甲醇转运紧密联系的ABCG基因，但是其中PDR类型基因多达7个（图5），已有研究认为PDR转运蛋白多与重金属[40]、植物激素[41]等物质的转运有关，而PDR涉及小分子挥发物的转运仍然鲜有报道，开花过程中关系到多种进程，该模块中PDR基因与开花进程的关系有待进一步探讨。

3.3 苯甲醇溶液孵育转基因植株

有研究表明本氏烟草缺乏苯甲醇等苯环类芳香成分[42]，本研究也证实本氏烟草花朵、叶片等组织内源挥发性化合物中检测不到苯甲醇等芳香成分。Adebesin等[15]利用苯甲酸甲酯和苯甲醇孵育烟草BY-2细胞，成功将底物导入烟草细胞内部并验证了对芳香成分的转运能力。Fang等[43]利用苯甲醇溶液孵育转基因洋桔梗叶片，将苯甲醇引入叶片细胞从而生成下游苯环类物质。本研究利用苯甲醇溶液处理烟草叶片，同样实现了苯甲醇在细胞内部的富集，由此可见，本氏烟草可作为研究苯环类芳香成分跨膜转运的重要工具。本研究中，烟草叶片经孵育后，Line-2内源苯甲醇浓度高达3.40 μg·g-1，该含量与梅花小蕾期花朵中苯甲醇含量相近，但Line-2苯甲醇的挥发量远远大于小蕾期，说明的异源超表达促进了苯甲醇的挥发，表现出相应的转运功能。本研究用苯甲醇孵育野生型烟草叶片，其挥发物中也能检测到苯甲醇的挥发，已知烟草自身缺乏苯甲醇，但是烟草基因组中也存在自身的ABC基因家族[44]，虽然转运蛋白具有一定的底物特异性[45]，但半分子的WBC型转运蛋白能形成同源和异源二聚体，通过多种组合从而可以转运更多类型的底物[46]，推测本研究中野生型烟草中的转运蛋白也通过类似的机制转运了外源导入的苯甲醇。

4 结论

梅花‘彩枝舞粉’从露瓣期到末花期的各个阶段都能挥发芳香成分，苯甲醛、苯甲醇、乙酸苯甲酯是各时期主要的芳香成分。苯甲醇的挥发量随开花进程逐步升高，其挥发规律与的表达模式相关。梅花具有典型的NBD-TMD结构，属于ABCG亚家族的WBC类型，其表达定位于细胞膜，具有转运蛋白的特征，通过构建转基因植株孵育体系，证明能有效转运苯甲醇经过细胞膜进入空气中。

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The Function ofTransporter Related to the Volatilization of Benzyl Alcohol in

HAO RuiJie1, QIU Chen2, GENG XiaoYun1, JIA HaoTian1, ZHANG YaJing1, CHANG Jun1, FENG XinXin1

1College of Horticulture, Shanxi Agricultural University, Taigu 030801, Shanxi;2College of Urban and Rural Construction, Shanxi Agricultural University, Taigu 030801, Shanxi

【Objective】The aim of this study was to improve the volatilization mechanism of floral scent by exploring the gene related to the transmembrane transport of important aromatic components in. 【Method】TheCaizhiwufen was applied as material plant. Based on the analysis of volatile and endogenous contents of benzyl alcohol at different blooming stages, the ABC transporters (ATP-binding cassette transporter) involved in the transmembrane transport of benzyl alcohol were identified by weighted gene co-expression network analysis (WGCNA), phylogenetic analysis, and gene expression profiles. Finally, the functions ofwere validated by subcellular localization, transgenic technology and incubation assay with substrates. 【Result】The flowering process ofwas divided into seven blooming stages, and the total relative content of benzaldehyde,benzyl alcohol and benzyl acetate reached more than 80% at the initial blooming stage, indicating that they were the key aromatic components of Caizhiwufen. The quantitative analysis showed that the endogenous content of benzaldehyde was the highest among the above three, while its volatile content was only 13.17 ng·g-1·h-1at the highest level. The endogenous and volatile content of benzyl alcohol reached the highest at wither stage, up to 82.28 ng·g-1·h-1of the volatile content. The highest volatile content of benzyl acetate was at full blooming stage and up to 280.21 ng·g-1·h-1. WGCNA between the transcriptome data of different blooming stages and the volatile content of aromatic components showed that the turquoise module highly correlated with the volatile content of benzyl alcohol, importantly. 11subfamily genes were identified. Moreover, based on the expression patterns of, it was inferred thatwas related to the transmembrane transport of benzyl alcohol in. Therefore,gene was cloned, and the typical NBD-TMD domain ofgene was confirmed. Subcellular localization showed that PmABCG9 was localized on the cell membrane. The leaves of transgenicand wild-type plants were incubated with benzyl alcohol solution, and the volatile content of benzyl alcohol from each line were analyzed by GC-MS. It was noted that the volatile content of benzyl alcohol from transgenic tobaccos was significantly higher than that of wild-type ones, demonstrating thathad the function of transporting benzyl alcohol. 【Conclusion】 Benzaldehyde, benzyl alcohol and benzyl acetate were the key aromatic components at florescence ofCaizhiwufen. PmABCG9 belonged to the semi-molecular transporters type from ABCG subfamily,was closely related to volatile content benzyl alcohol, furthermore, it could effectively transport benzyl alcohol into the air through cell membrane.

; benzyl alcohol;; transport; floral scent

10.3864/j.issn.0578-1752.2023.13.011

2022-09-23；

2023-01-12

国家自然科学基金（31870696）

通信作者郝瑞杰，E-mail：hrj000@126.com

（责任编辑 赵伶俐）