结球甘蓝α-法呢烯合成酶基因的鉴定与功能分析

摘要

为阐明结球甘蓝α-法呢烯合成酶基因(BoTPSa)的生物学功能,本研究克隆了BoTPSa基因并分析了其在不同环境胁迫影响下的表达情况.利用大肠埃希菌原核表达系统,异源表达其蛋白和测定其生化功能,并在拟南芥中对BoTPSa的亚细胞定位进行了研究.结果表明:BoTPSa基因与十字花科特别是芸薹属植物的同源基因在碱基序列上高度相似,说明其具有较保守的结构;小菜蛾危害、蚜虫危害、高温胁迫、低温胁迫均能显著诱导BoTPSa基因的表达,并且受小菜蛾虫害诱导的基因表达变化幅度高于其他胁迫处理,说明在结球甘蓝体内BoTPSa可能参与虫害和非生物胁迫反应;BoTPSa蛋白未定位于叶绿体和细胞核中,在体外能催化合成多种萜类产物,是一个多功能酶.综上所述,本研究系统解析了结球甘蓝的α-法呢烯合成酶的功能,为十字花科作物的萜类合酶的功能研究和实践应用提供了理论基础.