DXS酶作为萜烯类生物合成MEP途径中首个关键酶。已有研究显示,在合成次生代谢过程中,DXS的过表达或抑制可以引起下游合成酶编码基因及代谢产物含量的变化。马尾松（Pinus massoniana）作为重要产脂针叶树种,有必要开展其萜类化合物合成相关研究。本文围绕马尾松DXS基因的时空表达模式、亚细胞定位、原核表达、真核表达、启动子克隆及瞬时表达,进行初步的生物学功能分析,为后续揭示其在马尾松松脂萜类物质的合成调控及马尾松抗逆分子育种提供一定帮助及参考。全文主要研究内容与结果如下:通过Genbank挖掘其他植物中DXS基因序列与马尾松转录组数据库比对,获得PmDXS序列,经PCR、c DNA末端RACE、软件拼接技术,克隆得到PmDXS基因全长序列（Genbank ID:MK970590）,共计2513 bp,ORF预测开放阅读框为2223 bp。该基因编码的蛋白分子量为74 k D,属于亲水性蛋白,分子式C3536H5669N979O1035S27,等电点PI 8.54;含有TPP＿enzyme、TPP＿enzyme＿PYR超级家族的核心序列和PLN02582多功能结构域,1-脱氧木酮糖-5-磷酸DXS合成酶家族特有的二硫酸铵结合位点和一个转酮醇酶结构域。通过实时荧光定量PCR技术,分析PmDXS基因在不同组织及不同非生物胁迫（机械损伤、15%渗透剂、过氧化氢、乙烯利、茉莉酸甲酯和水杨酸）的表达水平,发现根部表达量较为显著,且与其他成员的表达量存在显著性差异;6种非生物胁迫或激素处理后,表达量短时间内均有所上调表达。推测该基因在马尾松萜类化合物的合成方面起重要作用,并参与抵御逆境胁迫时的萜类次生产物合成过程。构建35S::PmDXS::GFP亚细胞定位融合表达载体,运用注射法进行本氏烟草（Nicotiana benthamiana）瞬时表达,结果表明PmDXS蛋白亚细胞定位于叶绿体,属于质体蛋白;分析密码子偏好性确定其在E.coli中表达,利用DNA重组技术构建原核表达载体Trans B（DE3）/p ET28a-PmDXS,并在不同非生物胁迫氯化钠、甘露醇、p H=5、p H=9环境下观察重组菌生物功能,发现在不同胁迫下的菌落数量均明显优于对照组p ET28a,与逆境胁迫存在正相关关系。运用Tail-PCR技术克隆PmDXS基因上游部分启动子序列1024 bp,经瞬时转化本氏烟草发现根、茎、叶组织及不同激素（ABA、IAA、Me JA、SA）处理的叶盘均有GUS组织表达活性,表明DXS启动子属于诱导型启动子,且能够驱动GUS报告基因于本氏烟草表达;构建p CAMBIA1302-PmDXS过表达融合载体转入生态型Columbia-0拟南芥（Arabidopsis thaliana）后,测定在不同胁迫培养基平板（氯化钠、水杨酸、茉莉酸甲酯、甘露醇）下的表型,酶联免疫法分析转基因植株与野生型植株的色素及酶活含量,分析表明转基因拟南芥胁迫条件下的萌发、生长发育过程中表现出一定的敏感性,PmDXS过表达拟南芥的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素及DXS酶活性含量均明显高于野生型拟南芥,表现出一种正调控。综上,PmDXS基因作为MEP途径第一个关键酶,参与了马尾松逆境胁迫响应,并在激素/非生物胁迫的信号转导过程中扮演重要角色。