蒺藜苜蓿赤霉素氧化酶基因MtGA20ox的功能解析

摘要

GA20-氧化酶(GA20-oxidase,GA20ox)是赤霉素(gibberellic acid,GA)合成过程中的关键限速酶.为了对蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)中GA20ox基因的功能进行研究,利用生物信息学的方法对蒺藜苜蓿和拟南芥(Arabidopsis thaliana)的GA20ox家族成员进行氨基酸序列比对并构建系统进化树.结果表明,与拟南芥AtGA20ox高度同源的蒺藜苜蓿MtGA20ox有3个,分别为MtGA20ox1、MtGA20ox7和MtGA20ox8,均含有保守的2OG-FeⅡOxy结构域.进一步通过RT-PCR检测MtGA20ox1、MtGA20ox7和MtGA20ox8在不同组织中的表达,结果显示它们的表达都具有组织特异性.同时,亚细胞定位结果表明MtGA20ox1、MtGA20ox7和MtGA20ox8蛋白定位于细胞核和细胞质.为了对MtGA20ox的功能进行深入解析,筛选获得了逆转座子Tnt1插入MtGA20ox7的2个突变体和插入MtGA20ox8的1个突变体,并分别对3个插入突变体进行表型观察和数据统计,发现其与野生型相比株高无明显变化,这可能是由于这3个MtGA20ox基因存在功能冗余.研究结果对深入研究苜蓿中GA20ox的功能以及进一步研究赤霉素对株高的调控具有一定的参考价值.