ACC氧化酶基因研究进展.pdf

第 24 卷 第 2 期 海 南 大 学 学 报 自然 科 学 版 Vol. 24 No. 2 2006年 6 月 NA TURAL SC IENCE JO URNAL O F HA INA N UN IVERS ITY Jun. 2006 文章编号 : 1004 - 1729 (2006) 02 - 0194 - 07 　　 ACC 氧化酶基因研究进展 1, 2 3 1 陈银华 ,黄 　伟 ,王 　海 ( 1. 海南大学 生命科学与农学院 ,海南 海口 570228; 2. 华中农业大学 园艺林学学院 ,湖北 武汉 430070; 3. 海南大学 教务处 ,海南 海 口 570228) 摘 　要 : 乙烯作为植物的五大类激素之一 ,在植物的生长发育过程中发挥着重要作用. 而乙烯在 植物体内的生物合成主要是由 ACC合成酶和 ACC氧化酶这 2个限速酶来控制的 ,通过调节它们 的表达能有效地调节乙烯的合成量. 本文就 ACC 氧化酶基因克隆及表达调控进行了综述 ,并对 其应用前景进行了展望. 关键词 : 乙烯 ; ACC氧化酶 ; 基因克隆; 启动子 中图分类号 : Q 78　　文献标识码 : A ( ) 乙烯 ethylene 是一种植物激素 ,在植物整个生命周期中起着至关重要的作用 ,它对植物的 种子萌发 、生长发育、叶片和花器官的衰老 、果实成熟 、性别分化等有广泛的影响 ; 同时它与逆境 胁迫 ,如机械伤害 、冷害 、渍水 、病原菌入侵等方面有关 ,并参与植物细胞的程序性死亡和 DNA 降解. 乙烯的生物合成途径最早由 L iberm an 于 1966 年首次在苹果上得到证实 [ 1 ] . Yang和 Hoff ( ) m an 1984 根据他们的研究结果推断出 ,在高等植物体内乙烯的生物合成是由前提物质 SAM ( ) ( ) ( ) [ 2 ] S腺苷甲硫铵酸 在 ACS ACC合成酶 和 ACO ACC氧化酶 的催化下形成的 , ACS和 ACO 是乙烯生物合成过程中的 2 个关键酶 [ 3 - 4 ] . 由于乙烯在调控植物生长发育特别是在植物成熟衰老过程中具有特殊的作用 ,因此对乙烯 的研究一直都很活跃 ,现已全面进入分子水平 ,并且不断取得进展. 在乙烯生物合成方面 , 已在 许多植物上克隆了乙烯生物合成途径上的有关基因. 通过基因操作获得转基因植物可以调控其 乙烯的生物合成 ,从而调控植物的成熟衰老过程. 1　ACO 基因克隆的研究进展 ACO 是乙烯合成途径 中的最后一个酶 , 此酶最早被 Yang 及其 同事定名为乙烯形成酶 ( EFE) ,直到 90年代初 ,这个酶的反应特征才被阐明. 由于 ACO 需要抗坏血酸和氧作为辅助底 ( ) 2 + 物 co sub strate s ,且需要 Fe 和 CO2 作为辅助因子 ,因此把 EFE称为 ACC氧化酶更适合. ACO 的鉴定远比 ACS困难得多 ,因为不能用通常的生物化学方法分离出细胞提取液中的 ACO;但是 ,采用分子克隆的办法来鉴定 ACO ,可以克服直接从植物组织中提取 ACO 的困难 ,这 收稿 日期 : 2005 - 12 - 2 1 ( ) 作者简介 : 陈银华 1976 - ,男 ,安徽安庆人 ,海南大学生命科学与农学院副教授 ,博士. 　第 2 期 　　　　　　　　　　　　　陈银华等 : ACC氧化酶基因研究进展 195 使 ACO 的研究柳暗花明. 虽然不能用传统的生化方法分离出这个酶 ,但是可