【摘 要】
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在植物中,ACO基因由一个小型多基因家族编码。编码的ACO酶是植物内源乙烯合成的最后一步,关于烟草中ACO酶的研究很少,其调节机制尚不清楚。通过研究烟草NtACO基因响应低钾胁迫和高盐胁迫的分子机制,得出以下结果:（1）通过同源克隆的方法从烟草K326的c DNA序列扩增一个ACO基因的CDS序列,其长度为1086bp。生物信息学分析预测,ACO蛋白的分子质量为40.245 k Da,为不含有跨膜
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在植物中,ACO基因由一个小型多基因家族编码。编码的ACO酶是植物内源乙烯合成的最后一步,关于烟草中ACO酶的研究很少,其调节机制尚不清楚。通过研究烟草NtACO基因响应低钾胁迫和高盐胁迫的分子机制,得出以下结果:（1）通过同源克隆的方法从烟草K326的c DNA序列扩增一个ACO基因的CDS序列,其长度为1086bp。生物信息学分析预测,ACO蛋白的分子质量为40.245 k Da,为不含有跨膜区域的酸性疏水蛋白,它不是分泌蛋白,具有丰富的磷酸化位点。ACO蛋白质具有Fe2+和2-氧戊二酸（2OG）依赖的双加氧酶功能结构域。同源进化树分析,烟草NtACO基因与野生烟草Na ACO、美花烟草Ns ACO同源性最高。（2）通过q RT-PCR定量分析,NtACO基因在烟草根和叶的各组织中均有表达,根中表达量最高;能够受到盐胁迫（Na Cl）、低钾胁迫（10μM K+）、激素胁迫（ABA）和氧化胁迫（H2O2）的显著诱导。（3）通过农杆菌介导法在烟草中过表达基因NtACO,获得8棵过表达烟草;q RT-PCR定量分析发现,转基因株系OE6、OE7和OE8 NtACO基因表达水平分别为对照K326的11.68倍、73.95倍和4.15倍。（4）10μM K+低钾胁迫下,过表达株系种子发芽率、抗氧化胁迫能力和光合效率均优于对照K326,且具有更高的过氧化物酶活性和更低的过氧化氢积累,乙烯前体物质ACC含量降低,黑暗处理下过表达株系茎和根的伸长受到抑制,q RT-PCR结果显示,钾离子转运体基因、钾离子通道基因表达水平均显著高于对照K326。盐胁迫下,过表达株系种子发芽率、抗氧化能力和光合效率优于对照K326。（5）转录组测序及分析发现,差异表达基因主要富集到代谢过程和生物调节等生物学过程。其中包括乙烯生物合成途径的基因,结果显示3个SAM合成酶基因（SAMS1、SAMS2、SAMS2-like）、2个ACC合成酶基因（ACS10、ACS12）、3个ACC氧化酶基因（ACO1、ACO1-like、ACO2-like）和4个乙烯响应/结合因子（ETR1、ETR1-like、ETR2-Llike、EIN4-like）表达量均上调。
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