铜胺氧化酶基因PpCuAO4在桃成熟中的功能鉴定

王 伟 程 鑫 崔振国 蒋亚博 谭 彬 程 钧 张郎郎 冯建灿

(河南农业大学园艺学院/河南省果树瓜类生物学重点实验室，河南 郑州 450002)

桃(PrunuspersicaL.)果实味道鲜美，营养丰富，是一种深受人们喜爱的大众水果。然而，桃作为一种典型的呼吸跃变型果实，成熟后不耐贮藏，严重制约了其产业发展。乙烯是调控桃果实成熟衰老的关键植物激素[1]。研究表明，多胺(polyamine)作为一种乙烯作用拮抗剂，能够延缓桃果实成熟衰老，是一种具有潜力的天然果实贮藏保鲜剂[2]。

多胺是一种小分子脂肪族含氮碱，广泛存在于自然界各种有机生物体内，包括动物、植物、细菌和真菌等[3]。多胺在植物发育过程中起着至关重要的作用，能够参与花的分化和发育、叶片发育和衰老、果实发育和成熟、非生物胁迫和生物胁迫应答等众多生理生化过程[3]。植物体内最常见的3种多胺分别是腐胺(putrescine，Put)、亚精胺(spermidine，Spd)和精胺(spermine，Spm)[4]。植物多胺的合成起始于Put的合成。植物中Put生物合成主要由精氨酸脱羧酶(arginine decarboxylase，ADC)催化完成[5]。Put合成后作为前体物质在Spd合成酶(spermidine synthase，SPDS)和硫腺苷甲硫氨酸脱羧酶(S-adenosylmethionine decarboxylase，SAMDC)的催化下生成Spd。Spd则进一步在Spm合成酶(spermine synthase，SPMS)和SAMDC的催化下生成Spm[6]。此外，多胺合成代谢路径与一些其他重要物质代谢路径相互联系，构成复杂的代谢网络。例如，多胺合成与乙烯合成具有相同的前体物质腺苷甲硫氨酸(S-adenosylmeth-onine)，目前已有许多研究表明增加其中任意一种物质的合成都会影响另外一种物质的合成，但这一观点还存在争议[7]。植物体内多胺的氧化分解主要由铜胺氧化酶(copper amine oxidase, CuAO)和多胺氧化酶(polyamine oxidase, PAO)参与完成。……