辣椒定位于叶绿体的13-脂氧合酶基因(calox2)克隆及表达分析

？植物脂氧合酶参与环境胁迫应答，并在植物生长发育过程中起重要的作用。利用电子克隆及rt-pcr技术从辣椒(capsicumannuum)中分离出一个脂氧合酶基因，该基因cdna全长2843bp，含有一个2730bp的完整开放阅读框(orf)，编码910个氨基酸，该基因命名为calox2(genbank登录号：jq219046)。序列分析表明，calox2基因编码的氨基酸序列含有脂氧合酶保守结构域，定位于叶绿体基质内。系统进化树分析表明，calox2属于typeⅱ型13-lox基因，和番茄(solanumlycopersicum)tomloxd、马铃薯(solanumtuberosum)stloxh3、野生烟草(nicotianaattenuate)nalox3基因同源性高。实时定量pcr分析显示，calox2在辣椒各个器官都表达，但其表达水平具有组织特异性，在叶片中表达量最高，在花中表达量最低；calox2基因在辣椒与疫霉菌(phytophthoracapsici)亲和与非亲和互作中均受诱导，但在非亲和组合中受诱导表达的强度更大，并且诱导表达的时间在非亲和组合中也相对较早，表明calox2与辣椒疫霉菌专化型抗性有关。辣椒不同器官接种疫霉菌后该基因表达模式也有差异，叶部接种诱导后calox2基因的表达相对于根部接种诱导的强度要更剧烈一些，且最高峰较根部接种的延迟。机械伤害和高盐胁迫诱导该基因上调表达，低温抑制其表达，植物激素茉莉酸甲酯、水杨酸和h2o2均诱导其上调表达。和已知生物学功能的其他植物脂氧合酶基因聚类及表达模式比较揭示，calox2可能参与茉莉酸而不是c6醛类合成。这些结果表明，calox2基因可能通过水杨酸和茉莉酸信号途径参与辣椒对疫霉菌及低温、高盐等逆境条件的防卫反应。该研究为阐明calox2基因在辣椒抗疫病和抗逆反应中的功能提供了基础资料。