除虫菊（Tanacetum cinerariifolium）是菊科匹菊属的多年生草本植物,由于其天然杀虫的特性近年来引起众多研究者的关注。虽然除虫菊产生的除虫菊酯能具有快速击倒害虫、能自然降解以及不使害虫产生抗药性的特点,但是平均含量较低,仅为1.5%—1.8%,因此目前市场供不应求。本课题利用萜烯类基因在植物次生代谢物合成中的关键作用,通过基因工程改善次生代谢产物产量,在生产和应用上具有重要意义。除虫菊酯的合成首先由菊酰焦磷酸合酶（Chrysanthemyl diphosphate synthase）CDS基因催化两分子DMAPP形成前体物质菊基焦磷酸（CPP）,接着由细胞色素p450催化形成菊基醇及菊基酮,最后由本文研究的GDSL脂肪蛋白酶（GDSL lipase-like protein）GLIP基因催化菊酸与酮醇类酯化形成除虫菊酯。由于除虫菊酯的合成部位目前尚不明确,而解决这一疑问最直接的研究手段就是明确最后一步酯化反应的催化基因GLIP基因的表达模式,明确了除虫菊酯的具体合成部位可以为提高除虫菊酯的含量和产量提供更好的战略性指导。因此,本研究旨在利用荧光实时定量PCR 比较分析GLIP基因在除虫菊的6个开花阶段以及子房,叶片,离体腺体等组织器官的表达量差异基础上,进一步通过克隆除虫菊GLIP基因启动子及构建缺失片段GUS表达载体,遗传转化烟草及除虫菊,分析GLIP启动子的组织特异表达部位,从而探明除虫菊酯酯化反应的具体部位。同时,通过MeJA激素处理及GUS活性检测,初步分析了 GLIP启动子不同缺失片段的活性及激素响应水平。为继续阐明GLIP启动子的功能特性以及进一步利用特异启动子进行代谢工程改良除虫菊及其他观赏植物提供了重要的理论依据。主要的研究结果如下:1)除虫菊不同发育时期及组织部位GLIP基因时空表达分析通过荧光定量PCR分析除虫菊6个花时期（Ramirez et al 2013）以及不同组织部位包括叶、子房和腺体中GLIP基因的表达情况,得出6个花时期中在前三个阶段,GLIP基因的相对表达量较高,第二阶段达到最高,后三个阶段与叶及剥离腺体后的子房中的表达量相差不大,而未剥离腺体的子房中该基因的表达量达到较高,比剥离腺体后高出10倍,接着在纯腺体中GLIP基因的表达量要比剥离腺体后的子房高出近1000倍。表明GLIP基因不仅仅是在腺体外表达,很有可能在腺体中大量表达。2)除虫菊GLIP基因启动子克隆及生物信息学分析通过启动子预测软件预测出该启动子中含有响应脱落酸、水杨酸及茉莉酸甲酯等激素应答、响应干旱胁迫的MYB转录因子结合位点以及光响应的顺式作用元件。3)除虫菊GLIP基因启动子缺失片段GUS载体构建及转化烟草组织特异性分析采用普通的PCR将全部的序列克隆出来,并进行启动子5’缺失,共4个缺失片段加相对完整的片段构建了 5个带GUS报告基因的载体,并成功转入烟草,获得了阳性植株。经GUS染色发现在腺毛中以及细胞间隙中均有蓝色,初步证实了 GLIP基因不只在腺体外表达。4)除虫菊GLIP基因启动子核心部位及激素响应部位GUS活性分析GUS活性分析转基因烟草得出GLIP基因启动子的核心部位应该位于0～-216之间。激素处理后的GUS活性测定说明GLIP基因启动子中存在响应MeJA的顺式作用元件。5)除虫菊GLIP基因启动子瞬时转化除虫菊成功构建1822bp的GLIP基因启动子连接GFP的载体,并成功瞬时侵染除虫菊叶片及其子叶,观察到了 GFP荧光。验证了 GLIP基因启动子具有启动功能,并为前面的猜测提供了部分证据。