叶思诚 姚小华 王开良 林 萍 龚洪恩 卓仁英

(中国林业科学研究院亚热带林业研究所，富阳 311400)

油茶柠檬酸合成酶(CS)基因的克隆和表达分析

叶思诚 姚小华*王开良 林 萍 龚洪恩 卓仁英

(中国林业科学研究院亚热带林业研究所，富阳 311400)

采用RT-PCR技术从油茶中分离出一个柠檬酸合成酶基因，该基因的cDNA全长1 416 bp，编码471个氨基酸，推导的蛋白分子量为52.74 kD,理论等电点(PI)为6.95。同源比对显示其与其他植物的CS蛋白序列高度同源，将该基因命名为CoCS(Gen Bank登录号:KU161147)。系统进化树分析表明油茶CoCS与杜鹃和葡萄的CS蛋白的亲缘关系较近。荧光定量PCR分析结果表明,油茶受到低磷胁迫后根系CoCS基因的表达受到低磷诱导，表达量呈现先升高后降低的趋势；不同油茶品种不同组织(根、茎、叶)中的CoCS基因在不用磷处理下的表达模式不同。

油茶；柠檬酸合成酶；低磷；基因克隆；表达分析

植物体内的柠檬酸合成是由柠檬酸合成酶(citrate synthase,CS,EC4.1.3.7)催化草酰乙酸和乙酰辅酶A合成的。柠檬酸合成酶是三羧酸循环和乙醛酸循环的关键酶，所参与的三羧酸循环和乙醛酸循环能够将体内三大物质氨基酸、糖和脂类的代谢联系起来。柠檬酸合成酶根据其在真核细胞中的定位不同，可分为线粒体CS(mCS)、乙醛酸循环体CS(gCS)、过氧化物酶体CS(pCS)[17]。柠檬酸合成酶与多种生理过程相关，如线粒体能量代谢、种子萌发、耐低磷和抗铝毒等[18～21]。De la Fuente等[22]将绿脓杆菌(Pseudomonasaeruginosa)的柠檬酸合成酶基因(CS)导入烟草(Nicotianatabacum)和木瓜(Chaenomelessinensis)中超表达，结果发现转基因植株根系柠檬酸合成能力比对照提高10倍以上，根系分泌的柠檬酸比对照高出4倍以上。……