苦荞脂氧合酶基因家族的鉴定及其在铝胁迫应答中的表达
2021-12-24仲雪婷李鑫鑫孙若嘉付文英李佳鹏杨莲莲吴酬飞张立钦王占旗
仲雪婷,徐 鸿,李鑫鑫,孙若嘉,付文英,李佳鹏,杨莲莲,吴酬飞,张立钦,王占旗
(1.湖州师范学院 生命科学学院,浙江 湖州 313000;2.湖州师范学院 浙江省媒介生物学与病原控制重点实验室,浙江 湖州 313000)
铝(Al)是地壳中含量最丰富的金属元素,也是土壤无机矿物的主要元素[1].在酸性条件下,特别是当pH低于5.5时,铝会从化合态转变为离子态释放到土壤溶液中[2].此时,即使在微摩尔(μM)浓度下,铝离子(Al3+)也会对植物造成伤害,抑制植物根的生长,影响植物对水分和养分的吸收,从而增加植物对其它类型胁迫的敏感性[3].因此,铝胁迫被认为是威胁全球作物生产和粮食安全的主要环境限制因素之一[4-5].
脂氧合酶(LOX,EC 1.13.11.12)是一种非血红素含铁双加氧酶,具有催化多不饱和脂肪酸双加氧生成相应的过氧化物能力[6].LOX结构域是由5个保守的组氨酸(His)残基形成的与铁原子结合相关的功能结构[His-(X)4-His-(X)4-His-(X)17-His-(X)8-His].根据多不饱和脂肪酸碳原子氧化的位置,植物LOX可分为2个亚家族,即9-LOX和13-LOX[7].LOX广泛参与植物的生长、发育,以及生物和非生物的胁迫应答[8-10].
苦荞是一种被广泛种植的药食同源作物,具有较高的经济和营养价值[11].近年来,随着种植规模的不断扩大和极端天气的肆虐,苦荞受到了寒冷[12]、干旱[13]、高温[14]等非生物胁迫的严重危害.然而,苦荞对铝胁迫的响应机制却很少受到关注.本研究通过生物信息学方法系统地鉴定苦荞LOX基因家族,分析其染色体定位、进化关系和组织表达模式,并进一步利用荧光定量PCR(qRT-PCR)分析苦……
