山药(Dioscorea opposita Thunb.)赤霉素合成酶基因DoGA20ox1的克隆及功能研究

作者：葛明然; 张艳芳; 邢丽南; 赵令敏; 张勇; 张晓蒙; 刘小燕; 霍秀文^*

来源：西北农业学报, 2023, 32(06): 919-928.

• 山药
• 赤霉素合成酶基因
• 克隆
• 功能研究

GA20-氧化酶(GA20ox)是赤霉素生物合成的关键限速酶，控制活性赤霉素的合成。以大和长芋山药和毕克齐山药为试验材料，采用RT-PCR(Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction)技术克隆山药赤霉素合成酶基因( DoGA20ox1);分析该基因在2个品种山药不同器官及不同发育阶段的表达模式；构建瞬时、植物表达载体进行 DoGA20ox1基因功能研究。结果表明：(1) DoGA20ox1基因的ORF长为1 152 bp,编码383个氨基酸。氨基酸序列比对发现山药的 DoGA20ox1与几内亚薯蓣的氨基酸序列相似度较高，都具有20G-Fe(Ⅱ)oxygenase保守结构域。(2)与cDNA对应的gDNA长度为1 499 bp,包括3个内含子，4个外显子。(3)在烟草叶表皮细胞中瞬时表达表明，山药 DoGA20ox1蛋白定位于质膜。(4) DoGA20ox1在毕克齐茎中及大和长芋叶中表达量最高，且在块茎的整个膨大期大和长芋的表达水平都显著高于毕克齐山药。(5)将 DoGA20ox1基因转入烟草，检测结果表明该基因转录水平成功表达。本研究为深入探究 DoGA20ox1生物学功能，解析山药块茎调控分子机制提供理论依据。

• 单位
  园艺与植物保护学院; 内蒙古农业大学; 巴彦淖尔市农牧业科学研究院