高羊茅细胞色素FaP450基因克隆及其在非生物胁迫下表达分析

陈 莹 陈 锡 吴佳海 王 茜 王小利

(贵州省农业科学院/贵州省草业研究所，贵州贵阳 550006)

细胞色素P450(Cytochrome P450，CYP450)是一个古老的超基因家族，广泛存在于动植物、细菌及真菌等细胞内。研究发现P450 蛋白可与内质网、高尔基体与线粒体等细胞器的膜相结合，是一类含有疏基和血红素的结合蛋白，参与植物代谢的最大酶家族[1－3]，同时也是P450 羟基化酶电子传递链的组成部分，在生物体内起着重要的电子传递作用[4－5]。P450 基因家族主要参与苯丙烷类、生物碱与激素等植物代谢途径，对植物的代谢产物的功能化修饰具有重要作用，进而调节植物生长发育及提高植物在逆境下的适应能力[6－8]。目前在拟南芥[6]、人参[1]、水稻[9－10]、蓖麻[11]、苹果[12]等植物中相继发现该基因家族，证明P450 家族具有复杂的生物学功能，可将这些功能大致分为两大类:一类是代谢产物的功能化修饰，如在植物激素、萜类、苯丙烷类与生物碱的合成中起到重要作用。这些代谢产物部分可以作为杀虫剂，使植物对昆虫、病原菌产生抗性。第二类是代谢解毒功能，它可以催化外源物质如除草剂、杀虫剂及其他环境污染物的代谢。P450 蛋白具有复杂的生物学功能，因而P450基因成为近年的研究热点。如Zhou 等[13]从拟南芥中克隆得到的CYP71B15，该基因所产生的植保素在作物抵抗病菌侵染过程中发挥重要的作用。杨杰等[14]研究表明白桦细胞色素P450 具有组织特异性以及激素诱导表达特性，可能在白桦生长发育、抵御胁迫及代谢物合成中发挥重要作用。……