沉香作为一种传统名贵中药材具有极高的药用价值和其他广泛的用途。沉香是沉香树种在受到外界胁迫产生的次生代谢产物,经长期积累而成的芳香型树脂。因结香耗时耗力、市场需求大、价格昂贵,造成野生沉香资源遭到严重破坏,因此开发一种高效、省时的结香方法和探索沉香中有效成分的生物合成途径,迫在眉睫。2-（2-苯乙基）色酮类化合物作为沉香的主要成分之一,具有多种生物活性和药用功效,也是沉香产生持久愉悦香味的主要贡献者之一和沉香形成的标志物之一。但是目前关于沉香中2-（2-苯乙基）色酮类化合物的生物合成途径的研究较少,其生物合成途径的分子机制还不清楚。聚酮环化酶是聚酮类合成途径中的关键酶之一,可催化CoA类前体直接合成多环结构。聚酮环化酶可能在聚酮合成下游产物2-（2-苯乙基）色酮生物合成途径中发挥着重要作用。因此本实验以5年生人工栽培的白木香幼苗为实验材料,用本课题组“整树结香”专利技术的特殊结香剂（ITBB-001）对白木香茎干分别进行0、3、6、9天诱导处理,并用HPLC-MS技术检测这4组处理样品中6种已知2-（2-苯乙基）色酮类化合物的含量变化,并对这4组处理样品进行转录组测序。通过对不同处理时间的样品的转录组数据差异表达基因和6种已知2-（2-苯乙基）色酮类化合物含量的变化关系的分析,注释与2-（2苯乙基）色酮类化合物生物合成相关的聚酮环化酶基因,并挑出1条上调相对比较明显的聚酮环化酶基因进行体外分离克隆和体外酶促反应,初步检验该聚酮环化酶的活性和在2-（2-苯乙基）色酮生物合成中的作用。实验主要结论:1)运用HPLC-MS技术检测结香剂诱导的4组不同处理时间的白木香茎干样品中6种已知2-（2-苯乙基）色酮类化合物的含量的变化。检测报告表明,使用结香剂诱导的白木香茎干成功生成了2-（2-苯乙基）色酮类化合物。2)根据对结香剂处理的白木香茎干样品进行转录组测序和转录组测序数据的分析,筛选得到了21条与色酮合成相关的聚酮环化酶基因,其中有13条表达上调,8条表达下调。3)克隆得到了1条长度为1116bp,共编码371个氨基酸的白木香聚酮环化酶基因（AsPKC1）。4)AsPKC1组织表达发现AsPKC1具有组织表达特异性,在茎干中表达量最高,在叶中表达量最低。对结香剂诱导白木香茎干的4种不同处理时间表达分析,发现AsPKC1的相对表达量随着诱导时间的增加而上升,其中第6天和第9天的表达量分别为对照组的2.85倍和6.52倍。5)生物信息学分析发现AsPKC1蛋白的相对分子量约为40.43k Da,是具有较高的稳定性的碱性非跨膜蛋白质,且具有NADP的结合位点、Dimer互作位点、N端含有ADH锌指结构。该蛋白按功能归属于烯酰基还原酶（ETR）基因家族,按折叠结构则被划分为MDR家族。在进化关系上AsPKC1与来自棉花类、榴莲、可可等锦葵目植物聚在同一分支,且与可可树进化关系最近。多重序列比对发现AsPKC1蛋白与其他物种的PKC蛋白具有高度相似的保守结构域。6)通过体外构建异源表达载体和体外诱导分离纯化得到了一条大小约为45k Da的带有His标签的AsPKC1融合蛋白（其中插入的His标签大小为4.5k Da）。7)以水杨酸CoA和β-酮酸为底物用AsPKC1进行体外催化,与对照组相比实验组催化产物了相对分子质量约为284、271和285的物质。本研究初步解析聚酮环化酶基因的功能,为沉香标志物2-（2-苯乙基）色酮合成及白木香结香过程中的作用提供了数据支持,也为进一步揭示沉香色酮生物合成途径和沉香形成机制奠定基础,并将为建立高效的人工结香技术和通过体外酶催化合成2-（2-苯乙基）色酮提供理论依据。