为从分子水平上揭示PCS基因在番茄重金属螯合解毒过程中的作用机制,该研究以番茄(Lycopersi-con esculentum Mill.)品种苏红2003幼苗cDNA为模板,根据NCBI上登录的其他植物的植物络合素合酶基因保守区设计简并引物,利用RT-PCR和RACE技术,克隆番茄植物络合素合酶基因cDNA全长,进一步利用半定量RT-PCR,探讨不同重金属处理后该基因在番茄不同器官中的表达情况。结果显示:番茄植物络合素合酶基因(LePCS1)的cDNA序列长度为1 878 bp,5′非编码区长113 bp,3′非编码区长256 bp。推导该基因编码503个氨基酸组成的蛋白,其相对分子质量为55 600,等电点6.66。NCBI蛋白质比对结果显示:LePCS1由2个典型的植物络合素亚家族结构域组成,并具有19个可与金属离子结合的半胱氨酸(Cys)残基位点,其中包括4个相邻的Cys-Cys元件(90~91位、350~351位、368~369位和416~417位氨基酸)和11个单一Cys残基(56位、109位、113位、138位、144位、231位、332位、393位、396位、424位和489位氨基酸)。进化树分析表明,LePCS1与马铃薯、烟草、粉蓝烟草等茄科植物的PCS蛋白处于系统发生树的同一分支,且与马铃薯StPCS1蛋白的同源性最高(98.01%)。用含有不同浓度CdCl2.2.5H2O或CuSO4.5H2O的1/2 Hoagland营养液[pH(5.8±0.1)]处理番茄幼苗12 h,结果表明:随着CdCl2.2.5H2O浓度的提高,LePCS1基因表达量迅速上升,且其在根中的表达量高于叶片,但CuSO4.5H2O对其表达并无明显促进作用。因此认为LePCS1为番茄植物络合素合酶基因,其表达受Cd2+诱导而上升,但不受Cu2+影响,并且该基因在根中的表达量高于叶片。