萜类化合物是一类结构多样的植物次生代谢产物,它们不仅对植物的生长和发育至关重要,而且在植物与环境之间的相互作用中发挥着重要功能。萜类合成酶（Terpene synthases,TPS）是催化萜类化合物合成的关键酶。微生物型萜类合成酶（Microbial terpene synthase-like,MTPSL）是非种子植物中特有的萜类合成酶,在江南卷柏（Selaginella moellendorffii）中首次被鉴定。与典型植物TPS相比较,MTPSL与微生物TPS的进化关系更近,它们广泛存在于非种子植物中,在种子植物和绿藻中不存在。MTPSL仅包含一个α结构域,其富含天冬氨酸基序显示出两个变体:DDxxx和DDxxxD基序。目前,尚缺乏对SmMTPSL基因全面的鉴定和功能表征。本研究选择江南卷柏作为研究对象,系统性地从以下五个方面进行了深入研究,包括不同激素处理对江南卷柏萜类物质释放的影响、SmMTPSL的识别、分析与功能预测、酶的活性检测、基因表达模式分析以及体外抑菌功能研究。主要研究结果如下:（1）用不同激素处理江南卷柏,并测定其释放的挥发性萜类化合物,GC-MS检测结果显示,使用茉莉酸甲酯（Methyl jasmonate,MeJA）、丙甲菌素（Alamethicin,ALA）、6-BA（6-Benzylaminopurine）、脱落酸（Abscisic acid,ABA）和独脚金内酯（Strigolactone,SL）激素处理植株后,从挥发物中分别检测到3、4、1、3和2种挥发性萜类化合物,其中ALA处理对江南卷柏的作用最显著。由此说明,江南卷柏能释放出不同的挥发性萜类化合物对不同胁迫做出响应。（2）应用三代高通量测序技术对江南卷柏进行转录组测序,利用生物信息学方法识别出8个SmMTPSL基因,并对它们进行分析与功能预测。利用TargetP 2预测SmMTPSL的定位,结果显示SmMTPSL46包含靶向肽,定位于线粒体;SmMTPSL5、SmMTPSL15、SmMTPSL47、SmMTPSL33 和 SmMTPSL37 包含信号肽,定位于分泌途径;SmMTPSL19和SmMTPSL23定位于细胞质中。多序列比对结果说明,8个SmMTPSL的C端均包含两个高度保守的富含天冬氨酸基序:DDxx[D/E]和NSE/DTE基序。系统发育分析发现,SmMTPSL与4个蕨类MTPSL（AcMTPSL1、CpMTPSL1、Mp1MTPSL 和 DbMTPSL）的进化关系更密切。蛋白三维结构建模和分子对接的结果表明,8个SmMTPSL均能通过氢键、π-烷基、π-阴离子和范德华力与配体FPP和GPP相互作用,形成稳定的复合物。（3）将8个SmMTPSL进行原核表达,分别以GPP和FPP作为底物鉴定它们的催化活性。GC-MS检测结果显示,当以GPP为底物时,8个SmMTPSL与底物GPP反应后均产生以香叶醇为主的萜类化合物;当以FPP为底物时,多个SmMTPSL均能产生金合欢烯、大牛儿烯、法呢醇和香橙烯。这些结果表明,它们是具有单萜和倍半萜合成酶活性的多功能酶。（4）使用实时荧光定量PCR检测SmMTPSL23、SmMTPSL33和SmMTPSL37基因在ALA和MeJA处理后的表达模式。结果显示,SmMTPSL23、SmMTPSL33和SmMTPSL37均能响应ALA和MeJA的胁迫,在处理后它们的表达水平均有不同程度的变化,且存在着时间差异性。（5）结合抑菌实验,检测SmMTPSL23、SmMTPSL33和SmMTPSL37的体外抑菌活性。结果表明,SmMTPSL23、SmMTPSL33和SmMTPSL37的酶促产物对丁香假单胞菌（Pseudomonas syringae pv.tomato DC3000）和金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）均表现出不同水平的抑菌活性,其中,SmMTPSL23的抑菌活性最强,SmMTPSL37次之,SmMTPSL33的抑菌活性最弱。同时发现,与Pst DC3000相比,它们对金黄色葡萄球菌的生长表现出更强的抑制作用。