%A 孙婷婷,王文举,娄文月,刘峰,张旭,王玲,陈玉凤,阙友雄,许莉萍,李大妹,苏亚春 %T 甘蔗脂氧合酶基因ScLOX1的克隆与表达分析 %0 Journal Article %D 2019 %J 作物学报 %R 10.3724/SP.J.1006.2019.84143 %P 1002-1016 %V 45 %N 7 %U {https://zwxb.chinacrops.org/CN/abstract/article_6707.shtml} %8 2019-07-12 %X

LOX属于脂氧合酶超家族(lipoxygenase superfamily), 是脂肪氧化途径的重要因子, 广泛参与植物生长发育的调节和对外界刺激的抵御。本研究基于甘蔗(Saccharum spp.)转录组数据库, 通过RT-PCR技术, 首次从新台糖22号(ROC22)蔗芽中克隆获得ScLOX1基因(GenBank登录号为MK106188)的cDNA全长序列。生物信息学分析显示, ScLOX1基因cDNA序列长度为2813 bp, 开放读码框全长2664 bp, 编码887个氨基酸, 其编码蛋白的理论等电点为6.23, 不稳定系数为39.77, 亲水性平均值为-0.437, 无信号肽和跨膜结构, 但含有PLAT_LH2和Lipoxygenase活性位点, 与高粱(Sorghum bicolor) LOX (XP_002466613.1)的氨基酸序列相似性高达95.96%。预测ScLOX1基因的编码蛋白为酸性稳定亲水性非分泌蛋白, 属于type I类非传统9-LOX。qPT-PCR分析结果显示, ScLOX1基因在蔗芽组织中特异性表达。接种甘蔗黑穗病菌(Sporisorium scitamineum)后, ScLOX1基因的表达量在抗病品种崖城05-179中短暂上升, 但在感病品种ROC22中显著下降。分别对瞬时表达ScLOX1基因的本氏烟(Nicotiana benthamiana)植株叶片接种烟草茄病镰刀菌蓝色变种(Fusarium solani var. coeruleum)和青枯菌(Ralstonia solanacearum), 表型观察、3,3’-二氨基联苯胺(3,3’-diaminobenzidine, DAB)染色和烟草免疫相关基因的表达情况分析显示, ScLOX1基因的过表达能够增强本氏烟对烟草茄病镰刀菌蓝色变种的防御, 但对烟草青枯菌的作用与对照相比无明显差异。研究还发现, ScLOX1基因的表达受茉莉酸甲酯和水杨酸抑制下调, 但受脱落酸、氯化钠和聚乙二醇诱导上调。以上结果为深入研究甘蔗ScLOX1基因的功能提供参考资料。