梨贝壳杉烯酸氧化酶基因PcKAO1的克隆与表达分析

以梨矮化砧木‘中矮1号’新梢叶片为试材,根据苹果基因组中相关序列信息设计特异引物,通过RT-PCR的方法克隆了梨赤霉素合成过程中关键酶——贝壳杉烯酸氧化酶(KAO)基因的编码框全长序列。该序列全长1568bp,开放阅读框(ORF)编码503个氨基酸,相对分子量为57.59kD,等电点为9.47,氨基酸序列与其它物种已知的KAO序列具有53.14%～98.61%的相似性,且具有细胞色素P450家族蛋白典型的功能结构域和跨膜结构域,将该基因命名为PcKAO1,GenBank登录号为KC153027.1。用同样的方法克隆了对照梨品种‘早酥’(乔化)和‘锦香’(半矮化)的PcKAO1基因,通过比对分析发现3个品种的PcKAO1基因间仅有个别碱基差异,其编码的蛋白序列完全一致。RT-PCR半定量分析表明:PcKAO1基因在‘中矮1号’各个检测的器官组织中均有表达,其中以种子和子房中的表达量最高;在3个品种的新梢叶片中,除新梢生长初期(5月10日)之外,其他时期矮化砧木‘中矮1号’均低于乔化和半矮化的对照品种‘早酥’和‘锦香’,而在这些时期‘中矮1号’新梢生长逐渐减缓乃至停长。