洋葱AcLOX1基因的克隆及其表达分析

• 作者: 刘倩纯 李倩 温常龙 王永勤 赵泓 黄科
• 来源期刊: 农业生物技术学报
• 学科: 农学
• 关键词: 洋葱 种子老化 洋葱脂氧合酶基因(AcLOX1) 克隆 功能分析
• 年，卷（期）: 2016,（4）
• 所属期刊栏目: 研究论文与报告
• 页码范围: 548-556
• 分类号: S633.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2016.04.009

摘要

脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)是植物十八碳酸代谢途径的关键酶,与种子老化密切相关.洋葱(Allium cepa)种子为短寿命种子.研究LOX基因与洋葱种子发育及老化的关系具有重要的意义.本研究以洋葱授粉后的子房和种子为材料,利用RT-PCR结合快速克隆cDNA末端(rapid-amplification of cDNA ends,RACE)技术,获得AcLOX1 (GenBank登录号:KU363822)基因全长.用生物信息学方法对其基因序列特征进行分析;利用RT-PCR和qRT-PCR分析AcLOX1在洋葱不同部位、种子发育过程以及种子储存过程中的表达模式.结果表明,该基因全长为2 847 bp,包含一个2 619 bp的开放阅读框,编码873个氨基酸.氨基酸序列分析表明,AcLOX1具有PLAT_LH2 (polycystin-1,lipoxygenase,alpha-toxin_lipoxygenase homology)和LOX两种结构域;与桉树(Eucalyptus grandis)、杏(Prunus dulcis)、葡萄(Vitis vinifera)等物种的LOX基因氨基酸序列同源性高达66％～73％.系统进化树分析表明,AcLOX1与其他物种的9-LOX聚在一起.时空表达模式表明,AcLOX1基因在洋葱各组织中均有表达,在授粉后5～25 d随着时间增长其表达量增加,但在授粉后25 d到成熟及储存一年的种子中少量持续表达.本实验初步证实了AcLOX1对洋葱种子发育具有促进作用且与种子老化相关联,为阐明洋葱种子短寿命的作用机制提供了理论依据.