甘蔗乙烯合成酶基因家族三个成员的克隆与序列分析

acc（1-aminocyclopropane-1-carboxylicacid）合成酶是高等植物乙烯生物合成途径中的限速酶.根据已克隆的植物acs（1-aminocyclopropane-1-carboxylicacidsynthase）基因同源序列,设计简并引物,以甘蔗叶片总dna为模板,通过pcr扩增,得到3条特异性强的扩增片段：sc-acs1为1041bp、sc-acs2为1345bp和sc-acs3为1707bp.将序列在genbank核酸数据库进行同源性搜索,结果表明,3个片段均为acs基因,推导编码的蛋白质序列分别包含326、242和310个氨基酸。其中,sc-acs1和sc-acs3同源性最高,核苷酸序列和蛋白质氨基酸序列分别有98%和96%同源,与禾本科植物玉米zmacs6、水稻os-acs2、毛竹等acs基因家族也有很高的同源性,核苷酸序列同源性为88%-98%,蛋白质氨基酸序列同源性为73%-81%。甘蔗sc-acs2与水稻os-acs5在核苷酸和氨基酸序列上分别有91%和79%同源性,但与甘蔗sc-acs1和sc-acs3基因成员之间,氨基酸同源性分别只有45%和49%。系统进化分析表明,sc-acs1和sc-acs3基因与玉米zmacs6基因亲缘关系最近,而sc-acs2基因与水稻os-acs5基因亲缘关系最近。southern杂交表明三基因在基因组中确实存在而且是多拷贝基因。三个片段已在genbank数据库中注册,注册号分别为ay620985、ay620986和ay788919。