AOS1 基因克隆及其在鲜切芋头褐变中的表达模式分析

【目的】鲜切芋头即使在低温条件下贮藏，贮藏期间仍会出现变黄变褐的现象，严重影响鲜切芋头的商品性。从鲜切芋头中克隆丙二烯氧化物合成酶（Allene oxide synthase, AOS）基因 AOS1，并分析其表达与鲜切芋头褐变的关系，鉴定鲜切芋头褐变过程中的重要功能基因，为鲜切芋头褐变机制研究提供参考。【方法】以鲜切芋头 cDNA 为模板，采用 RT-PCR 法克隆 AOS1 基因编码序列（Coding sequence, CDS）；采用荧光定量 PCR 法分析鲜切芋头褐变过程中 AOS1 表达情况，利用转录组测序数据分析外源褐变抑制剂处理对 AOS1表达的影响，并分析 AOS1 启动子序列。【结果】20 ℃条件下，鲜切芋头贮藏 24 h 切面出现明显的变黄变褐症状，而 4 ℃下贮藏 12 d 才出现明显的褐变症状，表明贮藏温度是影响鲜切芋头褐变进程的重要因素，低温贮藏可有效抑制鲜切芋头褐变。芋头 AOS1 基因的 CDS 全长为 1 560 bp，编码 519 个氨基酸残基；AOS1 基因编码蛋白质的分子量为 57.63 kD，等电点为 8.68，定位在叶绿体。植物 AOS1 蛋白序列相似性较低，芋头 AOS1 与番茄AOS1、拟南芥 AOS1 蛋白的亲缘较远，但天南星科植物 AOS1 蛋白的序列同源性较高。芋头 AOS1 启动子中含有许多植物激素和逆境响应元件，AOS1 表达在鲜切处理后显著上调，表明切分处理诱导了 AOS1 的表达。随着鲜切芋头褐变进展，AOS1 表达量逐渐增加，外源乙醇酸和香草酸处理 AOS1 表达显著下调，表明 AOS1 表达与鲜切芋头褐变有关。【结论】鲜切芋头褐变与 AOS1 表达具有明显正相关性，切分去皮等处理可能通过诱导 AOS1表达促进鲜切芋头褐变。

Analysis on Cloning of AOS1 Gene and Its Expression Pattern During the Browning Process in Fresh-cut Taros