蘋果內根-貝殼杉烯氧化酶基因的克隆及序列分析

摘要：內根-貝殼杉烯氧化酶(KO)是赤霉素合成代謝的關鍵酶。以蘋果(MolusxdomesticaBorkh.)品種富士(Fuji)為供試材料，應用同源克隆和RACE方法從其莖尖中克隆到KO的eDNA全長序列，命名為MdKO，GenBank登錄號：AY563549，其長度為1859bp。MdKO的開放性閱讀框(ORF)編碼514個氨基酸殘基，推斷其相對分子量為58.9 ku，等電點為7.63。氨基酸同源性分析表明，MdKO與已報道的其他植物的KO氨基酸序列具有較高的相似性；氨基酸聚類分析表明，蘋果和梨首先聚類，其次是葡萄；序列結構分析表明MdKO屬于細胞色素超家族P450系，具有細胞色素P450的血紅素結構域FXXGXRxCXG和跨膜結構域；亞細胞定位分析發現MdKO可能位于內質網膜上。

關鍵詞：蘋果；內根-貝殼杉烯氧化酶；赤霉素；序列分析

中圖分類號：$661.1 文獻標識碼：A 文章編號：1009-9980(2011)-01-01-07

赤霉素(gibberellins，GAs)是一類廣泛存在于高等植物體內的四環二萜羧酸，它作用于高等植物的整個生命過程，影響種子的萌發、莖的伸長、開花的誘導及果實的生長等。其中，對植株高矮的控制，是赤霉素最令人矚目的生理作用之一。

GAs生物合成過程中的關鍵酶主要有柯巴焦磷酸合成酶(CPS)、內根-貝殼杉烯合成酶(KS)、內根-貝殼杉烯氧化酶(KO)、內根-貝殼杉烯酸氧化酶(KA0)、GA-20氧化酶、GA3p-羥基化酶等。其中KO是位于內質網且與膜結合的依賴細胞色素P450和NADPH的單加氧酶，其通過一系列羥基化作用，將內根-貝殼杉烯的C-19甲基氧化，分別形成內根-貝殼杉烯醇、內根-貝殼杉烯醛和內根-貝殼杉烯酸。擬南芥的GA3和豌豆的LH分別編碼KO。擬南芥的gu3突變體是因KO的功能欠缺，導致植株矮化。豌豆的lh突變體是因內根-貝殼杉烯氧化被阻斷最終導致植株矮化。……