茄子脂氧合酶家族基因全基因组鉴定与表达分析

赵国富，严亚琴，汪精磊，魏庆镇，包崇来，*

(1.台州科技职业学院 农业与生物工程学院，浙江 温岭318020； 2.浙江省农业科学院 蔬菜研究所，浙江 杭州 310021)

脂氧合酶(lipoxygenase，LOX)又名脂肪氧化酶，是一类重要的含非血红素铁的蛋白，能够催化多不饱和脂肪酸氧合生成脂肪酸氢过氧化物，广泛存在于植物、动物和真菌中，参与茉莉酸，以及醛类和醇类等芳香物质的生物合成[1-2]。LOX家族蛋白是一类进化上高度保守的蛋白质，其典型的特征是都含有一个N端由α-螺旋构成的酶催化中心保守结构域和C端由β-折叠而成的PLAT(polycystin-1，lipoxygenase，alpha-toxin)保守结构域[3]。根据LOX家族基因催化底物亚油酸或亚麻酸被氧化时不同的反应位置可将LOX家族基因分为9-LOX(C-atom 9)和13-LOX(C-atom 13)2个亚家族。其中，根据氨基酸序列的相似性和N端有无叶绿体运输多肽可以将13-LOX亚家族基因分为Type I 13-LOX和Type Ⅱ 13-LOX[1]。LOX蛋白在植物各个组织器官中普遍存在，但是LOX家族基因的表达在植物不同组织器官、各个发育阶段，以及对生物和非生物的逆境胁迫响应中表现出较大差异[4]，意味着LOX家族基因在调节植物生长和植物逆境响应方面具有重要的作用。在拟南芥(Arabidopsisthaliana)中鉴定到了6个候选LOX基因[5]，AtLOX1的表达水平在病原菌侵染和脱落酸、茉莉酸甲酯的诱导的情况下会发生变化[6]；AtLOX2参与调控茉莉酸酯前体的生物合成[7]；AtLOX3和AtLOX4是拟南芥育性和花朵发育所必需的[8]。在番茄(Solanumlycopersicum)中，RT-PCR分析表明，LOX家族基因TomloxA和TomloxB在番茄果实中表达[9-10]；TomloxC只在番茄成熟期表达，并且可以催化脂肪衍生的芳香物质的合成，从而影响番茄风味[11-12]。……