全 文 ：第２０卷　第１期
　Ｖｏｌ．２０　 Ｎｏ．１
草　地　学　报
ＡＣＴＡ　ＡＧＲＥＳＴＩＡ　ＳＩＮＩＣＡ
　　　２０１２年　 １月
　 Ｊａｎ．　　２０１２
高羊茅赤霉素２－氧化酶编码基因的克隆及功能验证
徐光远１ａ，刘松虎３ａ，梁本国３，马　磊２，杨佑明１，董江丽２＊
（１．中国农业大学农学与生物技术学院，北京　１００１９３；２．中国农业大学生物学院，北京　１００１９３；
３．河南信阳农业高等专科学校园艺系，河南 信阳　４６４０００）
摘要：赤霉素（ＧＡ）是一类重要的植物激素，在植物的生长发育过程中发挥着重要作用。许多赤霉素代谢途径关键
酶的编码基因已经被克隆和研究，但在高羊茅（Ｆｅｓｔｕｃａ　ａｒｕｎｄｉｎａｃｅａ）中尚未见报道，利用ＲＡＣＥ技术获得了高羊茅
赤霉素２－氧化酶基因（ＦａＧＡ２ｏｘ）。结果表明：ＦａＧＡ２ｏｘｃＤＮＡ全长１５６６ｂｐ，包含１０２６ｂｐ开放阅读框，编码一个
由３４１个氨基酸组成的蛋白质。ＦａＧＡ２ｏｘ转基因烟草（Ｎｉｃｏｔｉａｎａ　ｔａｂｏｃｕｍ）表现出赤霉素缺陷的表型，叶片面积明
显变小，且叶片褶皱，叶片颜色暗绿，节间长度明显变短。综上所述，ＦａＧＡ２ｏｘ在烟草中的过量表达可以导致植株
矮化，为进一步利用该基因转化高羊茅培育矮化植株奠定基础。
关键词：高羊茅；矮化；赤霉素２－氧化酶
中图分类号：Ｓ５４３；Ｑ９４３．２　　　　文献标识码：Ａ　　　　　文章编号：１００７－０４３５（２０１２）０１－０１３０－０９
Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｃｌｏｎｉｎｇ　ａｎｄ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｇｉｂｅｒｒｅｌｉｎ　２－Ｏｘｉｄａｓｅ
Ｇｅｎｅ　ｆｒｏｍＦｅｓｔｕｃａ　ａｒｕｎｄｉｎａｃｅａ
ＸＵ　Ｇｕａｎｇ－ｙｕａｎ１ａ，ＬＩＵ　Ｓｏｎｇ－ｈｕ３ａ，ＬＩＡＮＧ　Ｂｅｎ－ｇｕｏ３，ＭＡ　Ｌｅｉ　２，
ＹＡＮＧ　Ｙｏｕ－ｍｉｎｇ１，ＤＯＮＧ　Ｊｉａｎｇ－ｌｉ　２＊
（１．Ｃｏｌｅｇｅ　ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ　ａｎｄ　Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｉｎａ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１００１９３，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｃｏｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃｈｉｎａ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１００１９３，Ｃｈｉｎａ；
３．Ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒｅ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｘｉｎｙａｎｇ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｃｏｌｅｇｅ，Ｘｉｎｙａｎｇ，Ｈｅｎａｎ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，４６４０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｇｉｂｂｅｒｅｌｉｎｓ（ＧＡ），ａ　ｃｌａｓｓ　ｏｆ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｐｈｙｔｏｈｏｒｍｏｎｅｓ，ｐｌａｙ　ｃｒｉｔｉｃａｌ　ｒｏｌｅｓ　ｉｎ　ａ　ｖａｒｉｅｔｙ　ｏｆ　ｇｒｏｗｔｈ
ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ．Ｍａｎｙ　ｇｅｎｅｓ　ｅｎｃｏｄｉｎｇ　ｋｅｙ　ｅｎｚｙｍｅｓ　ｉｎ　ｇｉｂｂｅｒｅｌｉｎ　ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｉｄｅｎ－
ｔｉｆｉｅｄ，ｗｈｉｌｅ　ｔｈｅｒｅ　ａｒｅ　ｎｏ　ｒｅｐｏｒｔｓ　ｉｎ　Ｆｅｓｔｕｃａ　ａｒｕｎｄｉｎａｃｅａ．Ｔｈｅ　ｇｉｂｂｅｒｅｌｉｎｓ　２－ｏｘｉｄａｓｅ　ｇｅｎｅ（ＦａＧＡ２ｏｘ）ｉｓ
ｃｌｏｎｅｄ　ｂｙ　ＲＡＣＥ　ｆｒｏｍＦｅｓｔｕｃａ　ａｒｕｎｄｉｎａｃｅａ．Ｆｕｌ－ｌｅｎｇｔｈ　ｃＤＮＡ　ｏｆ　ＦａＧＡ２ｏｘｉｓ　１５６６ｂｐ，ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ　ａｎ　ｏｐｅｎ
ｒｅａｄｉｎｇ　ｆｒａｍｅ　ｏｆ　１０２６ｂｐ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ，ｅｎｃｏｄｉｎｇ　ａｐｒｏｔｅｉｎ　ｏｆ　３４１ａｍｉｎｏ　ａｃｉｄｓ．Ｔｈｅ　ＧＡ－ｄｅｆｉｃｉｅｎｔ　ｐｈｅｎｏｔｙｐｅｓ
ａｒｅ　ｃａｕｓｅｄ　ｂｙ　ｏｖｅｒ－ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｏｆ　ＦａＧＡ２ｏｘｉｎ　ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ　ｔｏｂａｃｃｏ（Ｎｉｃｏｔｉａｎａ　ｔａｂｏｃｕｍ）．Ｌｅａｖｅｓ　ｂｅｃｏｍｅ　ｓｉｇ－
ｎｉｆｉｃａｎｔ　ｓｍａｌ　ｗｉｔｈ　ｄａｒｋ　ｇｒｅｅｎ　ａｎｄ　ｍｏｒｅ　ｗｒｉｎｋｌｅ　ｗｈｉｌｅ　ｔｈｅ　ｉｎｔｅｒ－ｎｏｄｅ　ｌｅｎｇｔｈ　ｂｅｃｏｍｅｓ　ｓｈｏｒｔ．Ａｌ　ｔｈｅｓｅ　ｒｅ－
ｓｕｌｔｓ　ｉｎｄｉｃａｔｅ　ｔｈａｔ　ｏｖｅｒ－ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｏｆ　ＦａＧＡ２ｏｘｇｅｎｅ　ｉｎｈｉｂｉｔｓ　ｔｏｂａｃｃｏ　ｇｒｏｗｔｈ．Ｔｈｉｓ　ｓｔｕｄｙ　ｐｒｏｖｉｄｅｓ　ａ　ｆｏｕｎ－
ｄａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｂｒｅｅｄｉｎｇ　ｄｗａｒｆｅｄ　Ｆｅｓｔｕｃａ　ａｒｕｎｄｉｎａｃｅａ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄ：Ｆｅｓｔｕｃａ　ａｒｕｎｄｉｎａｃｅａ；Ｄｗａｒｆｅｄ；Ｇｉｂｂｅｒｅｌｉｎｓ　２－ｏｘｉｄａｓｅ
　　高羊茅（Ｆｅｓｔｕｃａ　ａｒｕｎｄｉｎａｃｅａ）又叫苇状羊茅、
苇状狐茅，为冷季型草坪草，属禾本科羊茅属多年生
草本植物。其具有营养丰富、耐践踏、抗寒、抗病、抗
旱等优点，在我国许多北方城市的草坪建植中广泛
应用［１］。但高羊茅垂直生长量过大也引发了一系列
问题，其中最突出的表现是修剪频率高，草坪品质难
以保证。过频的修剪，不但使草坪管理成本提高，观
赏性状下降，还加速草体营养匮乏，导致早衰［２］。目
前，我国高羊茅品种选育目标要求植株低矮，垂直生
长慢，分蘖力强，以避免种子生产过程中植株倒伏问
题。对高羊茅进行种质改良的常规育种方法周期
长、成效低，而近年来随着分子生物学技术的飞速发
展，转基因技术成为一种不错的选择。
　　矮化是植物育种的重要目标性状之一，半矮化
收稿日期：２０１１－０５－１３；修回日期：２０１１－１１－２８
基金项目：国家８６３计划项目“林果花草分子育种与品种创制”（２０１１ＡＡ１００２０９）资助
作者简介：徐光远（１９８７－），男，山东潍坊人，硕士研究生，主要从事植物分子育种研究，Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｕｇｕａｎｇｙｕａｎ１３７０６４＠１６３．ｃｏｍ；并列第一作
者：刘松虎（１９７７－），男，河南开封人，讲师，主要从事植物分子育种研究，Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｓｈ７１１９０６＠１６３．ｃｏｍ；ａ代表二位作者为共同第
一作者ａ　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｔｈａｔ　ＸＵ　Ｇｕａｎｇ－ｙｕａｎ　ａｎｄ　ＬＩＵ　Ｓｏｎｇ－ｈｕ　ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅｄ　ｅｑｕａｌｙ　ｔｏ　ｔｈｉｓ　ｗｏｒｋ　ａｓ　ｃｏ－ｆｉｒｓｔ　ａｕｔｈｏｒｓ；＊通信作者 Ａｕ－
ｈｔｏｒ　ｆｏｒ　ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ，Ｅ－ｍａｉｌ：ｄｏｎｇｊｌ＠ｃａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
第１期 徐光远等：高羊茅赤霉素２－氧化酶编码基因的克隆及功能验证
的栽培品种对于风雨等外界条件的破坏更具抵抗
力，而且也具有高产的特点［３］。引起植物矮化的因
素有多种，赤霉素（ＧＡ）生物合成或信号转导途径受
阻就是其中的一个重要因素。例如在小麦（Ｔｒｉｔｉｃ－
ｕｍ　ａｅｓｔｉｖｕｍ）中，广泛应用的半矮化品种包含等位
基因Ｒｈｔ－Ｂ１ｂ或Ｒｈｔ－Ｄ１ｂ，这些基因与 ＤＥＬＬＡ蛋
白相关，而ＤＥＬＬＡ蛋白是ＧＡ信号途径的一个抑
制因子［４，５］。在水稻（Ｏｒｙｚａ　ｓａｔｉｖａ）中 ＧＡ２０ｏｘ－２
（编码赤霉素２０－氧化酶，促进赤霉素的合成）的突
变造成的半矮化突变体（ｓｄ－１），具有抗倒伏和高产
的特点［６～８］。因此通过改变与ＧＡ代谢相关基因的
表达来改变ＧＡ含量，从而改变植株表型是可行的。
ＧＡ是一类四环双萜类的植物激素，具有生物
活性的ＧＡ在高等植物的整个生命周期中都发挥着
重要作用［９～１１］。到目前为止，在植物、真菌和细菌
中已经发现１２６种赤霉素分子［１１］。然而，仅有少数
成员具有生物活性，如 ＧＡ１，ＧＡ３和 ＧＡ４；其余的
或是赤霉素的合成前体，如 ＧＡ９，ＧＡ１２和 ＧＡ２０；
或是降解产物，如ＧＡ８和ＧＡ３４。研究表明分解代
谢相关的基因在调控 ＧＡ 含量方面同样重要［１２］。
在ＧＡ２－氧化酶（ｇｉｂｂｅｒｅｌｉｎ　２－ｏｘｉｄａｓｅ，ＧＡ２ｏｘ）的
介导下，活性赤霉素的Ｃ－２位置添加一个羟基基
团后，生成无活性的 ＧＡ８和 ＧＡ３４。在高等植物
中，ＧＡ２ｏｘ 一 般 以 小 家 族 的 形 式 存 在。编 码
ＧＡ２ｏｘ的基因已经在多种物种中被克隆［９，１３～１９］，例
如：拟南芥 （Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ　ｔｈａｌｉａｎａ）、水 稻、白 杨
（Ｐｏｐｕｌｕｓ　ｔｏｍｅｎｔｏｓａ）、菠菜（Ｓｐｉｎａｃｉａ　ｏｌｅｒａｃｅａ）和
烟草（Ｎｉｃｏｔｉａｎａ　ｔａｂｏｃｕｍ）。系统进化分析表明
ＧＡ２ｏｘ家族可以分为３类：Ⅰ和Ⅱ类 ＧＡ２ｏｘ可以
分别使Ｃ１９－ＧＡｓ（ＧＡ１和ＧＡ４）和Ｃ１９－ＧＡｓ的前体
（ＧＡ２０和ＧＡ９）失活；Ⅲ类可以使Ｃ２０－ＧＡｓ（ＧＡ１２
和ＧＡ５３）２β－羟基化，这类氧化酶的编码基因包括
ＳｏＧＡ２ｏｘ３，ＡｔＧＡ２ｏｘ７ 和 ＡｔＧＡ２ｏｘ８，其 中 Ａｔ－
ＧＡ２ｏｘ７和ＡｔＧＡ２ｏｘ８在拟南芥和烟草中的过量表
达会产生矮化表型［２０］。研究发现来源于菠菜的
ＳｏＧＡ２ｏｘ１具有催化１９－Ｃ和２０－Ｃ赤霉素的双重活
性［１７］。
由于ＧＡ２ｏｘ通过羟基化反应参与ＧＡ降解，因
此在拟南芥中过量表达ＧＡ２ｏｘ可降低ＧＡ含量，使
植株出现矮化表型，花粉管减少，开花时间延长，种
子不育［１２，１４，２０～２２］。另外在小麦、水稻、烟草、百喜草
（Ｐａｓｐａｌｕｍ　ｎｏｔａｔｕｍ）和茄属（Ｓｏｌａｎｕｍ）植物中异源
表达ＡｔＧＡ２ｏｘ可以降低高度，延长开花时间，并提
高叶绿素浓度［７，９，１９～２１，２３～２５］。本研究通过ＲＡＣＥ技
术首次从高羊茅中获得 ＧＡ代谢途径中关键基因
ＦａＧＡ２ｏｘ，通过农杆菌转化法将该基因导入模式植
物烟草中，在烟草中验证了ＦａＧＡ２ｏｘ的生物学功
能，为进一步利用该基因转化高羊茅培育矮化植株
奠定了基础。
１　材料与方法
１．１　试验材料
烟草品种珊西烟由中国农业大学任东涛教授实
验室惠赠；高羊茅种子购于北京东方草业公司。
克隆ｃＤＮＡ全长的克隆载体为ｐＭＤ１８－Ｔｓｉｍ－
ｐｌｅ　ｖｅｃｔｏｒ（ＴａＫａＲａ 公 司），表 达 载 体 ｐＣＡＭ－
ＢＩＡ１３０２、大肠杆菌ＤＨ５α、农杆菌ＬＢＡ４４０４由中国
农业大学王涛教授实验室保存。
各种限制性内切酶、ｄＮＴＰ和 Ｔａｑ　ＤＮＡ　Ｐｏｌｙ－
ｍｅｒａｓｅ等购自ＴａＫａＲａ生物工程公司；所有引物合
成和测序工作均在上海英骏生物技术公司北京分部
进行；胶回收试剂盒和质粒提取试剂盒购自 Ａｘｙ－
ｇｅｎ公司；其余药品无特殊说明均购自北京耀北生
物技术有限公司。
１．２　ＰＣＲ扩增体系和条件
ＰＣＲ反应体系为：反应总体积５０μＬ，１０×Ｔａｑ
Ｂｕｆｆｅｒ　５μＬ，ｄＮＴＰ　ｍｉｘ（１０μｍｏｌ·Ｌ
－１）４μＬ，引物
１μＬ，模板２５ｎｇ，Ｅｘ　Ｔａｑ（５Ｕ·ｍＬ
－１）０．２５μＬ，无
菌水补充至５０μＬ。在ＢＩＯ－ＲＡＤ公司生产的 Ｍｙ
Ｃｙｃｌｅｒ　ＰＣＲ仪上进行如下程序：９４℃，５ｍｉｎ；９４℃，
５０ｓ；６５℃，５０ｓ；７２℃，９０ｓ，循环４５次；７２℃延伸
１０ｍｉｎ。
１．３　ＦａＧＡ２ｏｘ全长ｃＤＮＡ的获得
中间片段的克隆：以完整性好、无污染的ＲＮＡ
为模板，利用引物ＯｌｉｇｄＴ反转录ＲＮＡ为ｃＤＮＡ。根
据ＧＡ２ｏｘ的同源保守序列设计引物（Ｆ１和Ｒ１；Ｍ＝
Ａ／Ｃ，Ｓ＝Ｇ／Ｃ，Ｖ＝Ａ／Ｇ／Ｃ），以高羊茅的ｃＤＮＡ为模
板进行ＰＣＲ扩增，产物经回收测序。Ｆ１（５′引物）：５′－
ＭＴＳＧＧＧＴＧＧＶＴＣＧＡＧＴＡＣ－３′；Ｒ１（３′引物）：５′－ＧＧ－
ＴＡＧＴＧＧＴＴＣＡＳＳＣＧＧＡ－３′。
３′－末端的克隆：根据中间片段的测序结果设计
引物３′ＧＳＰⅠ（ｇｅｎｅ－ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ｐｒｉｍｅｒ），引物序列是
１３１
草　地　学　报 第２０卷
５′－ＣＡＣＧＴＣＣＡＣＣＧＣＧＣＴＧＡＧＡＧＡＣ－３′，为 提 高
产物特异性，在ＧＳＰⅠ下游再设计一个巣式引物３′
ＧＳＰⅡ，引物序列是５′－ＧＣＧＴＧＣＴＧＧＣＣＧＡＣＡＴ－
ＧＧＴＧＡＣ－３′。以ｃＤＮＡ为模板，分别使用ａｄａｐｔｅｒ
ｐｒｉｍｅｒ（５′－ＡＴＴＣＴＡＧＡＧＧＣＣＧＡＧＧＣＧＧＣＣＧＡ
ＣＡＴＧＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴ
ＴＴＴＴＶ－３′（Ｖ＝Ａ／Ｇ／Ｃ））和 ３′ ＧＳＰⅠ，以 及
ａｂｒｉｄｇｅｄ　ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｐｒｉｍｅｒ（５′－ＡＴ－
ＴＣＴＡＧＡＧＧＣＣＧＡＧＧＣＧＧＣＣＧ－３′）和 ３′ＧＳＰⅡ
进行２轮ＰＣＲ扩增。将第２轮的ＰＣＲ产物电泳检
测，胶回收，测序分析。
５′－末端的克隆：首先对ｃＤＮＡ　３′末端进行ｄＴ－
ＴＰ加尾 然后根据中间片段的测序结果设计引物５′
ＧＳＰⅠ，引物序列为：５′－ＴＧＧＴＴＣＡＧＣＣＧＧＡＡ－
ＣＡＣＣＴＧＧＴＣＧＣＴＣ－３′，为提高产物特异性，在
ＧＳＰⅠ上游再设计一个巣式引物ＧＳＰⅡ，引物序列
为：５′－ＧＣＡＣＧＧＧＡＧＧＣＣＴＴＴＴＣＧＧＡ－３′。以ｃＤ－
ＮＡ为模板，分别使用ａｂｒｉｄｇｅｄ　ａｎｃｈｏｒ　ｐｒｉｍｅｒ（５′－
ＧＧＣＣＡＣＧＣＧＴＣＧＡＣＴＡＧＴＡＣＧＧＧＩＩＧＧＧＩＩＧＧ－
ＧＩＩＧ－３′）和５′ＧＳＰⅠ，以及ａｂｒｉｄｇｅｄ　ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　ａｍ－
ｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｐｒｉｍｅｒ（５′－ＧＧＣＣＡＣＧＣＧＴＣＧＡＣＴＡＧ－
ＴＡＣ－３′）和５′ＧＳＰⅡ进行２轮ＰＣＲ扩增。将第２
轮的ＰＣＲ产物电泳检测，胶回收，测序分析。
全长ｃＤＮＡ的获得：将３′ＲＡＣＥ和５′ＲＡＣＥ
扩增的结果用软件拼接初步得出全序列，依照拼接
结果设计全序列上、下游引物Ｆ２和Ｒ２，以高羊茅的
ｃＤＮＡ为模板，利用引物Ｆ２和Ｒ２进行ＰＣＲ扩增。
Ｆ２（５′引物）：５′－ＴＧＣＡＣＣＡＣＣＧＡＡＧＣＴＣＧＡＧＣＴ
－３′；Ｒ２（３′引物）：５′－ＣＴＴＡＧＣＡＡＡＣＡＣＡＡＧＡＣ－
ＴＣＣＣＡＴＡＡＡＴＡＧＡＧ－３′。将ＰＣＲ扩增产物送交
上海英骏生物技术公司测序。
１．４　ｐ１３０２－ＦａＧＡ２ｏｘ植物表达载体的构建
通过ＰＣＲ扩增在ＦａＧＡ２ｏｘ的５′和３′端引入
ＳｐｅⅠ酶切位点。以ＦａＧＡ２ｏｘｃＤＮＡ全长为模板，
以Ｆ３和Ｒ３为引物进行ＰＣＲ 扩增，扩增后连接到
ｐＣＡＭＢＩＡ－１３０２载体的ＳｐｅⅠ酶切位点上，得到最
终的植物转化载体，命名为ｐ１３０２－ＦａＧＡ２ｏｘ。采用
冻融直接转化法，将构建好的植物表达载体ｐ１３０２－
ＦａＧＡ２ｏｘ转化根癌农杆菌ＬＢＡ４４０４。Ｆ３（５′引物）：
５′－ＡＣＴＡＧＴＡＴＧＧＴＧＧＴＧＣＴＣＧＣＧＡＡＧ－３′；Ｒ３（３′
引物）：５′－ＡＣＴＡＧＴＧＧＡＣＣＧＧＴＧＧＴＧＧＴＧＧＣＣ－
３′。
１．５　叶盘法转化及抗性植株的筛选
含目的载体的农杆菌菌液摇床培养至ＯＤ６００＝
０．８；取生长健壮的烟草无菌苗叶片，去主脉，剪成１
ｃｍ×１ｃｍ的方块，切好的外植体在用 ＭＳ液体培养
基（ｐＨ　５．８）重悬的农杆菌菌液中浸泡１０ｍｉｎ；用无
菌滤纸吸干植物材料表面的菌液，转入 ＭＳ基本培
养基（培养基上铺一层无菌滤纸），叶片外表皮朝上，
２８℃暗培养３ｄ；将烟草叶片转到含有抗生素的分化
培养基（ＭＳ＋２ｍｇ·Ｌ－１　６－ＢＡ＋０．５ｍｇ·Ｌ－１
α－ＮＡＡ＋１０ｍｇ·Ｌ－１　Ｈｙｇ＋５００μｇ·Ｌ
－１　Ｃｂ），每２
周更换１次培养基；待抗性芽长至２～３ｃｍ时，切下
小芽转入生根培养基中（ＭＳ＋１０ｍｇ·Ｌ－１　Ｈｙｇ＋
５００μｇ·Ｌ
－１　Ｃｂ）诱导生根；生根后的小苗炼苗７ｄ
后，移至培养土中（营养土∶蛭石（Ｖ／Ｖ）＝１∶１），置
温室（光强：８０μｍｏｌ·ｍ
－２·ｓ－１，１６ｈ光照／８ｈ黑暗，
温度：（２２±１）℃）中生长，每周浇水１次。
１．６　转基因植株的分子检测
按照ＣＴＡＢ法提取具有潮霉素抗性的转化烟
草和野生型烟草的ＤＮＡ，利用引物Ｆ４和Ｒ４进行
ＰＣＲ扩增鉴定转基因烟草植株；Ｔｒｉｚｏｌ法提取具有
潮霉素抗性的转化烟草和野生型烟草的总ＲＮＡ，利
用引物Ｆ４和Ｒ４进行ＲＴ－ＰＣＲ扩增鉴定转基因烟
草植株；利用 ＯＬＹＭＰＵＳ　ＤＰ７２荧光显微镜观察
ＦａＧＡ２ｏｘ和ＧＦＰ 融合基因的表达情况。Ｆ４（５′引
物 ）：５′－ＣＧＡＣＴＣＣＣＴＣＣＡＧＧＴＧＣＴＧＡＣＧＡＡＴ－３′；
Ｒ４（３′引物）：５′－ＧＧＣＧＧＧＴＣＴＴＧＡＡＧＴＴＧＧＣＴＴＴ－
ＧＡＴ－３′。
１．７　转基因烟草的表型观察和性状统计分析
对１５株生长４周的Ｔ０ 代阳性植株进行性状统
计分析，方法为：取每棵植株中最大的３片叶子，量
取纵径和横径的长度，计算和比较叶面积（用３片叶
子面积的平均值表示该株植株叶面积）；测量从下往
上第２节间的长度，进行节间距的比较。
２　结果与分析
２．１　ＦａＧＡ２ｏｘｃＤＮＡ的克隆与序列分析
利用ＲＡＣＥ技术分别获得了９２３ｂｐ的３′－末端
和５３０ｂｐ的５′－末端ｃＤＮＡ片段，利用ＤＮＡＭＡＮ
软件将这２个片段与２４４ｂｐ的中间片段拼接成一
个完整的序列。结果表明ＦａＧＡ２ｏｘ的ｃＤＮＡ全长
１５６６ｂｐ（图１，图２），其中从１４８ｂｐ到１１７３ｂｐ是
２３１
第１期 徐光远等：高羊茅赤霉素２－氧化酶编码基因的克隆及功能验证
ＦａＧＡ２ｏｘ的开放阅读框（ＯＲＦ），编码一个由３４１个
氨基酸组成的蛋白质ＦａＧＡ２ｏｘ。
利用 ＮＣＢＩ上 ＢＬＡＳＴ－Ｐ 功能分析高羊茅
ＧＡ２－氧化酶保守的结构域（图３）。ＧＡ２－氧化酶含
有一个２０Ｇ－ＦｅＩＩ＿０ｘｙ结构域，由 Ｎ末端第１７７位
至２８４位氨基酸组成；此外还有２－氧化戊二酸结合
位点（Ａｒｇ－２７５和Ｓｅｒ－２７７）和Ｆｅ２＋ 结合位点（Ｈｉｓ－
２０７，Ａｓｐ－２０９和 Ｈｉｓ－２６４）。
２．２　高羊茅ＧＡ２－氧化酶与其他物种中ＧＡ２－氧化
酶同源性的比较
利用生物信息学工具ＤＮＡＭＡＮ和ＣＬＵＳＴＷ２
分析 高 羊 茅 （Ｆｅｓｔｕｃａ　ａｒｕｎｄｉｎａｃｅａ，Ｆａ）与 小 麦
（Ｔｒｉｔ－ｉｃｕｍ　ａｅｓｔｉｖｕｍ，Ｔａ）、水稻（Ｏｒｙｚａ　ｓａｔｉｖａ，Ｏｓ），
图１　高羊茅ＦａＧＡ２ｏｘｃＤＮＡ的琼脂糖凝胶电泳图
Ｆｉｇ．１　Ａｇａｒｏｓｅ　ｇｅｌ　ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ　ｏｆ　ＦａＧＡ２ｏｘｃＤＮＡ
图２　ＦａＧＡ２ｏｘ的ｃＤＮＡ全长序列
Ｆｉｇ．２　Ｆｕｌ　ｌｅｎｇｔｈ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ＦａＧＡ２ｏｘｃＤＮＡ
注：阴影部分分别为起始密码子和终止密码子
Ｎｏｔｅ：Ｓｈａｄｏｗ　ｐａｒｔｓ　ｉｎｄｉｃａｔｅ　ｓｔａｒｔ　ｃｏｄｏｎ　ａｎｄ　ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｃｏｄｏｎ
３３１
草　地　学　报 第２０卷
图３　ＦａＧＡ２ｏｘ蛋白结构域分析
Ｆｉｇ．３　ＦａＧＡ２ｏｘ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｄｏｍａｉｎ　ａｎａｌｙｓｉｓ
玉米（Ｚｅａ　ｍａｙｓ，Ｚｍ）、杂交杨树（Ｐｏｐｕｌｕｓ　ｔｏｍｅｎｔｏ－
ｓａ，Ｐｔｔ）、烟草（Ｎｉｃｏｔｉａｎａ　ｔａｂｏｃｕｍ，Ｎｔ）ＧＡ２ｏｘ的
同源性（图４），结果表明高羊茅 ＧＡ２ｏｘ与小麦、水
稻和玉米的 ＧＡ２ｏｘ有着较高的同源性，分别为
９１．１０％，６７．０８％和７５．３０％。
图４　高羊茅ＧＡ２ｏｘ推测的氨基酸序列与其他物种同源序列的比较
Ｆｉｇ．４　Ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　Ｆｅｓｔｕｃａ　ａｒｕｎｄｉｎａｃｅａ　ＧＡ２ｏｘ　ｗｉｔｈ　ｏｔｈｅｒ　ＧＡ２ｏｘ
４３１
第１期 徐光远等：高羊茅赤霉素２－氧化酶编码基因的克隆及功能验证
　　为确定ＦａＧＡ２ｏｘ的进化位置，对其与其他物
种ＧＡ２ｏｘ进行氨基酸序列比对并构建进化树（图
５），结果表明ＦａＧＡ２ｏｘ属于ＧＡ２－氧化酶家族的一
员，和小麦的ＴａＧＡ２ｏｘ在进化关系上最相近。
图５　利用ＣＬＵＳＴＷ２在线软件构建的ＧＡ２ｏｘ进化树
Ｆｉｇ．５　Ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｄｅｄｕｃｅｄ　ａｍｉｎｏ　ａｃｉｄ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ　ｏｆ　ｓｅｌｅｃｔｅｄ　ＧＡ２－ｏｘｉｄａｓｅｓ　ｆｒｏｍ　ｄｉｖｅｒｓｅ　ｓｐｅｃｉｅｓ
注（Ｎｏｔｅ）：Ｔｈｅ　ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ　ｔｒｅｅ　ｗａｓ　ｃｒｅａｔｅｄ　ｕｓｉｎｇ　ＣＬＵＳＴＷ２ｓｏｆｔｗａｒｅ．Ａｃｃｅｓｓｉｏｎ　ｎｕｍｂｅｒｓ　ｏｆ　ｕｓｅｄ　ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ：
ＡｔＧＡ２ｏｘ１（ＮＰ＿１７７９６５．１），ＡｔＧＡ２ｏｘ２（ＮＰ＿００１０３１１１２），ＡｔＧＡ２ｏｘ４（ＮＰ＿１７５２３３．１），ＮｔＧＡ２ｏｘ１（ＢＡＤ１７８５５．１），
ＮｔＧＡ２ｏｘ２（ＢＡＤ１７８５６．１），ＯｓＧＡ２ｏｘ（ＮＰ＿００１０４４２９２．１），ＺｍＧＡ２ｏｘ（ＮＰ＿００１１４８２６８．１），ＴａＧＡ２ｏｘ（ＡＥＡ３０１０７．１）．
Ｔｈｅ　ｓｃａｌｅ　ｂａｒ　ｉｓ　ａｎ　ｉｎｄｉｃａｔｏｒ　ｏｆ　ｇｅｎｅｔｉｃ　ｄｉｓｔａｎｃｅ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｂｒａｎｃｈ　ｌｅｎｇｔｈ
２．３　ｐ１３０２－ＦａＧＡ２ｏｘ植物表达载体的构建和烟草
的遗传转化
利用ＥｃｏＲⅠ和ＳｐｅⅠ分别对植物表达载体
ｐ１３０２－ＦａＧＡ２ｏｘ进行单酶切鉴定，分别得到了预期
约１．７ｋｂ和１ｋｂ的酶切片段，说明载体构建正确
（图６－Ａ和６－Ｂ）。利用叶盘法成功获得了２５株具
有潮霉素抗性的植株（图６－Ｃ和６－Ｄ）。
图６　植物表达载体ｐ１３０２－ＦａＧＡ２ｏｘ的构建、酶切鉴定和烟草的遗传转化
Ｆｉｇ．６　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐ１３０２－ＦａＧＡ２ｏｘ　ｖｅｃｔｏｒ，ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ　ｔｏｂａｃｃｏ　ｐｌａｎｔｓ
注：Ａ：植物表达载体ｐ１３０２－ＦａＧＡ２ｏｘ构建示意图；Ｂ：植物表达载体ｐ１３０２－ＦａＧＡ２ｏｘ酶切鉴定图，
Ｃ：诱导愈伤；Ｄ：潮霉素抗性烟草苗
Ｎｏｔｅ：Ａ：Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐ１３０２－ＦａＧＡ２ｏｘ　ｖｅｃｔｏｒ；Ｂ：Ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｐ１３０２－ＦａＧＡ２ｏｘ　ｖｅｃｔｏｒ，
Ｃ：Ｃａｌｕｓ　ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ　ｆｒｏｍ　ｔｏｂａｃｃｏ　ｌｅａｖｅｓ；Ｄ：Ｈｙｇｒｏｍｙｃｉｎ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｏｂａｃｃｏ　ｓｅｅｄｌｉｎｇ
Ｍ：１ｋｂ　ＤＮＡ　ｌａｄｄｅｒ；１～２：ｐ１３０２－ＦａＧＡ２ｏｘ／ＥｃｏＲⅠ；３～４：ｐ１３０２－ＦａＧＡ２ｏｘ／ＳｐｅⅠ
５３１
草　地　学　报 第２０卷
２．４　转基因植株的分子鉴定
提取具有潮霉素抗性的烟草植株总ＤＮＡ，利用
引物 Ｆ４（位于 ＦａＧＡ２ｏｘ 基因内部）和 Ｒ４（位于
ＧＦＰ基因内部）进行ＰＣＲ扩增。ＰＣＲ检测的１０株
ＦａＧＡ２ｏｘ转基因烟草获得了预期８００ｂｐ的片段，
而野生型烟草没有扩增出片段（图７－Ａ）。随机选取
Ｌ３，Ｌ４和Ｌ６进行 ＲＴ－ＰＣＲ检测，获得了预期８００
ｂｐ的片段（图７－Ｂ）。以上研究结果表明ＦａＧＡ２ｏｘ
基因已整合到烟草基因组并且能够转录。
由于构建过表达载体 ｐ１３０２－ＦａＧＡ２ｏｘ时将
ＦａＧＡ２ｏｘ和ＧＦＰ 融合，因此可以在荧光显微镜下
观察转基因烟草根中的荧光来鉴定外源基因Ｆａ－
ＧＡ２ｏｘ是否在蛋白水平表达。结果表明，在相同的
曝光时间下野生型烟草中看不到绿色荧光，而在转
基因烟草中可以看到明显的绿色荧光（图７－Ｃ）。
图７　转基因烟草的分子检测
Ｆｉｇ．７　Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ　ｔｏｂａｃｃｏ　ｐｌａｎｔｓ
注：Ａ：ＰＣＲ检测，１：１ｋｂ　ＤＮＡ　ｌａｄｄｅｒ；２：ｐ１３０２－ＦａＧＡ２ｏｘ质粒的ＰＣＲ产物作为阳性对照；
３：野生型烟草的ＰＣＲ产物作为阴性对照；４～１３：ＦａＧＡ２ｏｘ转基因烟草的ＰＣＲ产物；
Ｂ：ＲＴ－ＰＣＲ检测，野生型烟草（ＷＴ）和转基因烟草（Ｌ３，Ｌ４和Ｌ６）的ＲＴ－ＰＣＲ产物；
Ｃ：ＦａＧＡ２ｏｘ－ＧＦＰ融合蛋白在转基因烟草中的表达分析，Ｂａｒｓ＝１００μｍ
Ｎｏｔｅ：Ａ：Ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ　ｃｈａｉｎ　ｒｅａｃｔｉｏｎ（ＰＣＲ）ｒｅｓｕｌｔｓ，Ｌａｎｅｓ　１：１ｋｂ　ＤＮＡ　ｌａｄｄｅｒ；Ｌａｎｅ　２：ＰＣＲ　ｐｒｏｄｕｃｔ　ｆｏｒ　ｐ１３０２－ＦａＧＡ２ｏｘ　ｐｌａｓｍｉｄ
ｕｓｅｄ　ａｓ　ａ　ｐｏｓｉｔｉｖｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ；Ｌａｎｅ　３；ＰＣＲ　ｐｒｏｄｕｃｔ　ｆｏｒ　ｕｎｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄ　ｔｏｂａｃｃｏ　ｕｓｅｄ　ａｓ　ｎｅｇａｔｉｖｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ；
Ｌａｎｅｓ　４～１３：ＰＣＲ　ｐｒｏｄｕｃｔ　ｆｏｒ　ＦａＧＡ２ｏｘ－ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄ　ｔｏｂａｃｃｏ　ｐｌａｎｔｓ；
Ｂ：ＲＴ－ＰＣＲ　ｏｆ　ｔｏｔａｌ　ＲＮＡ　ｓａｍｐｌｅｓ　ｆｒｏｍ　ｗｉｌｄ　ｔｙｐｅ　ａｎｄ　ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ　ｔｏｂａｃｃｏ（Ｌ３，Ｌ４ａｎｄ　Ｌ６）；
Ｃ：Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ＦａＧＡ２ｏｘ－ＧＦＰ　ｆｕｓｉｏｎ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｉｎ　ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ　ｔｏｂａｃｃｏ，Ｂａｒｓ＝１００μｍ
２．５　转基因烟草的表型变化和性状的统计学分析
测量和计算１５株野生型烟草（ＷＴ）和１５株
ＦａＧＡ２ｏｘ转基因烟草的叶面积和第２节间距。统
计结果如表１和表２所示：ＷＴ的叶面积是（１４．９６
±０．７７３）ｃｍ２，ＦａＧＡ２ｏｘ转基因烟草的叶面积（１５
棵植株叶面积平均值）是（３．２８±０．６４１）ｃｍ２，叶面
积显著小于野生型烟草（Ｐ＜０．０５）；ＷＴ的第２节
间距是（０．６９±０．０４４６）ｃｍ，ＦａＧＡ２ｏｘ转基因烟草
的第２节间距（１５棵植株节间距平均值）是（０．２±
０．０４９）ｃｍ，第２节间距显著小于野生型烟草（Ｐ＜
０．０５）。观察和统计结果表明：与野生型烟草相比，
ＦａＧＡ２ｏｘ转基因烟草叶片面积明显变小，且叶片褶
皱，叶片颜色暗绿（图８－Ａ），第２节间距明显变短
（图８－Ｂ），表现出赤霉素缺陷的表型。这说明Ｆａ－
ＧＡ２ｏｘ在烟草中异源表达，抑制了烟草的生长。
表１　ＦａＧＡ２ｏｘ转基因烟草与野生型烟草叶面积的比较
Ｔａｂｌｅ　１　Ｌｅａｆ　ａｒｅａ　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ＷＴ
ａｎｄ　ＦａＧＡ２ｏｘ－ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ　ｔｏｂａｃｃｏ
叶面积Ｌｅａｆ　ａｒｅａ／ｃｍ２
ＷＴ　 １４．９６±０．７７３ａ
ＦａＧＡ２ｏｘ　 ３．２８±０．６４１ｂ
　　注：同列中不同字母间差异显著（Ｐ＜０．０５），下同
Ｎｏｔｅ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｌｅｔｔｅｒｓ　ｉｎｄｉｃａｔｅ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ａｔ　ｔｈｅ　０．０５
ｌｅｖｅｌ，ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ａｓ　ｂｅｌｏｗ
６３１
第１期 徐光远等：高羊茅赤霉素２－氧化酶编码基因的克隆及功能验证
表２　ＦａＧＡ２ｏｘ转基因烟草与野生型烟草
第２节间长度的比较
Ｔａｂｌｅ　２　Ｓｅｃｏｎｄ　ｉｎｔｅｒ－ｎｏｄｅ　ｌｅｎｇｔｈｓ　ｏｆ　ＷＴ
ａｎｄ　ＦａＧＡ２ｏｘ－ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ　ｔｏｂａｃｃｏ
节间距Ｉｎｔｅｒ－ｎｏｄｅ　ｌｅｎｇｔｈ／ｃｍ
ＷＴ　 ０．６９±０．０４４６ａ
ＦａＧＡ２ｏｘ　 ０．２±０．０４９ｂ
３　讨论与结论
赤霉素２－氧化酶基因已在很多植物中得到克
隆，在小麦、水稻、烟草、百喜草和茄属中异源表达
ＡｔＧＡ２ｏｘ会引起植株矮化［７，９，１９～２１，２３～２５］，但来自不
同物种的外源基因引起的表型差异较大。即使是来
自同一物种的不同ＧＡ２ｏｘ基因转化植物后的表型
差异和可育性差异也很大。用来自水稻的ＧＡ２ｏｘ５
和ＧＡ２ｏｘ６分别转化烟草，前者转化的烟草比野生
型降低高度３２％，后者转化的烟草比野生型降低高
度６７％；而这２个基因在水稻中的过量表达对水稻
植株高度的降低却没有显著差异，但是转基因植株
的可育性却有很大差异，ＧＡ２ｏｘ６转基因水稻可育
性为６４％，ＧＡ２ｏｘ５转基因水稻可育性为３２％［２６］。
因此，要想获得理想的矮化的且可育性好的转基因
植物需要选择多个ＧＡ２ｏｘ基因。
　　鉴于此，本试验从高羊茅中克隆了赤霉素２－氧
化酶基因，ＦａＧＡ２ｏｘ的ｃＤＮＡ全长１５６６ｂｐ，包含
１０２６ｂｐ开放阅读框，编码一个由３４１个氨基酸组
成的蛋白质。高羊茅ＧＡ２－氧化酶含有保守的２０Ｇ－
ＦｅＩＩ＿０ｘｙ蛋白结构域，此外还有高度保守区域２－氧
化戊二酸结合位点（Ａｒｇ－２７５和Ｓｅｒ－２７７）和Ｆｅ２＋结
合位点（Ｈｉｓ－２０７，Ａｓｐ－２０９和 Ｈｉｓ－２６４），这表明高
羊茅ＦａＧＡ２ｏｘ属于ＧＡ２－氧化酶家族。
为验 证 ＦａＧＡ２ｏｘ 基 因 的 功 能，将 高 羊 茅
ＦａＧＡ２ｏｘ基因在模式植物烟草中过量表达。与野
生型相比，ＦａＧＡ２ｏｘ转基因烟草叶片面积明显变
小，且叶片褶皱，叶片颜色暗绿，节间长度明显变短，
表现出赤霉素缺陷的表型，证实了这个基因具有能
够使植物矮化的生物学功能。下一步，将用几个内
源和外源的ＧＡ２ｏｘ基因分别转化高羊茅，以期获得
矮化的、可育性好的转基因高羊茅新材料。
７３１
草　地　学　报 第２０卷
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ｔｈｅ　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｕｎｉｔｅｄ　Ｓｔａｔｅｓ　ｏｆ　Ａ－
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ＭＡＤＳ　ｄｏｍａｉｎ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ＡＧＡＭＯＵＳ－Ｌｉｋｅ　１５ｄｉｒｅｃｔｌｙ　ｒｅｇｕｌａｔｅｓ
ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｏｆ　ａ　ｇｅｎｅ　ｅｎｃｏｄｉｎｇ　ａｎ　ｅｎｚｙｍｅ　ｉｎｖｏｌｖｅｄ　ｉｎ　ｇｉｂｂｅｒｅｌｉｎ
ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔ　Ｃｅｌ，２００４，１６（５）：１２０６－１２１９
［１６］Ｂｕｓｏｖ　Ｖ　Ｂ，Ｍｅｉｌａｎ　Ｒ，Ｐｅａｒｃｅ　Ｄ　Ｗ，ｅｔ　ａｌ．Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ　ｔａｇｇｉｎｇ
ｏｆ　ａ　ｄｏｍｉｎａｎｔ　ｇｉｂｂｅｒｅｌｉｎ　ｃａｔａｂｏｌｉｓｍ　ｇｅｎｅ（ＧＡ　２－ｏｘｉｄａｓｅ）ｆｒｏｍ
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ｇｉｂｂｅｒｅｌｉｎ　ｄｉｏｘｙｇｅｎａｓｅｓ　ｂｙ　ｐｈｏｔｏｐｅｒｉｏｄ　ｉｎ　ｓｐｉｎａｃｈ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔ
Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ，２００２，１３０（４）：２０８５－２０９４
［１８］Ｓａｋａｉ　Ｍ，Ｓａｋａｍｏｔｏ　Ｔ，Ｓａｉｔｏ　Ｔ，ｅｔ　ａｌ．Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｏｆ　ｎｏｖｅｌ　ｒｉｃｅ
ｇｉｂｂｅｒｅｌｉｎ　２－ｏｘｉｄａｓｅ　ｇｅｎｅ　ｉｓ　ｕｎｄｅｒ　ｈｏｍｅｏｓｔａｔｉｃ　ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ　ｂｙ
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［１９］Ｄａｙａｎ　Ｊ，Ｓｃｈｗａｒｚｋｏｐｆ　Ｍ，Ａｖｎｉ　Ａ，ｅｔ　ａｌ．Ｅｎｈａｎｃｉｎｇ　ｐｌａｎｔ
ｇｒｏｗｔｈ　ａｎｄ　ｆｉｂｅｒ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｂｙ　ｓｉｌｅｎｃｉｎｇ　ＧＡ　２－ｏｘｉｄａｓｅ［Ｊ］．
Ｐｌａｎｔ　Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｊｏｕｒｎａｌ，２０１０，８（４）：４２５－４３５
［２０］Ｓｃｈｏｍｂｕｒｇ　Ｆ　Ｍ，Ｂｉｚｚｅｌ　Ｃ　Ｍ，Ｌｅｅ　Ｄ　Ｊ，ｅｔ　ａｌ．Ｏｖｅｒｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ
ｏｆ　ａ　ｎｏｖｅｌ　ｃｌａｓｓ　ｏｆ　ｇｉｂｂｅｒｅｌｉｎ　２－ｏｘｉｄａｓｅｓ　ｄｅｃｒｅａｓｅｓ　ｇｉｂｂｅｒｅｌｉｎ
ｌｅｖｅｌｓ　ａｎｄ　ｃｒｅａｔｅｓ　ｄｗａｒｆ　ｐｌａｎｔｓ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔ　Ｃｅｌ，２００３，１５（１）：
１５１－１６３
［２１］Ｚｈａｏ　Ｘ　Ｙ，Ｙｕ　Ｘ　Ｈ，Ｆｏｏ　Ｅｌｏｉｓｅ，ｅｔ　ａｌ．Ａ　ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｇｉｂｂｅｒｅｌｉｎ
ｈｏｍｅｏｓｔａｓｉｓ　ａｎｄ　ｃｒｙｐｔｏｃｈｒｏｍｅ－ｍｅｄｉａｔｅｄ　ｂｌｕｅ　ｌｉｇｈｔ　ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ　ｏｆ
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１０６－１１８
［２２］Ｏｔａｎｉ　Ｍ，Ｙｏｏｎ　Ｊ　Ｍ，Ｐａｒｋ　Ｓ　Ｈ，ｅｔ　ａｌ．Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ　ａｎｄ　ｃｈａｒａｃ－
ｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｎ　ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ｔｏ　Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ　ｇｉｂ－
ｂｅｒｅｌｉｎ　２－ｏｘｉｄａｓｅｓ［Ｊ］．Ｂｉｏｏｒｇａｎｉｃ　＆ Ｍｅｄｉｃｉｎａｌ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　Ｌｅｔ－
ｔｅｒｓ，２０１０，２０（１４）：４２５９－４２６２
［２３］Ｂｉｅｍｅｌｔ　Ｓ，Ｔｓｃｈｉｅｒｓｃｈ　Ｈ，Ｓｏｎｎｅｗａｌｄ　Ｕ．Ｉｍｐａｃｔ　ｏｆ　ａｌｔｅｒｅｄ　ｇｉｂ－
ｂｅｒｅｌｉｎ　ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ　ｏｎ　ｂｉｏｍａｓｓ　ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ，ｌｉｇｎｉｎ　ｂｉｏｓｙｎ－
ｔｈｅｓｉｓ，ａｎｄ　ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｉｎ　ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ　ｔｏｂａｃｃｏ　ｐｌａｎｔｓ［Ｊ］．
Ｐｌａｎｔ　Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ，２００４，１３５（１）：２５４－２６５
［２４］Ａｇｈａｒｋａｒ　Ｍ，Ｌｏｍｂａ　Ｐ，Ａｌｔｐｅｔｅｒ　Ｆ，ｅｔ　ａｌ．Ｓｔａｂｌｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ
ｏｆ　ＡｔＧＡ２ｏｘ１ｉｎ　ａ　ｌｏｗ－ｉｎｐｕｔ　ｔｕｒｆｇｒａｓｓ （Ｐａｓｐａｌｕｍ　ｎｏｔａｔｕｍ
Ｆｌｕｇｇｅ）ｒｅｄｕｃｅｓ　ｂｉｏａｃｔｉｖｅ　ｇｉｂｂｅｒｅｌｉｎ　ｌｅｖｅｌｓ　ａｎｄ　ｉｍｐｒｏｖｅｓ　ｔｕｒｆ
ｑｕａｌｉｔｙ　ｕｎｄｅｒ　ｆｉｅｌｄ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔ　Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｊｏｕｒｎａｌ，
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［２５］Ｄｉｊｋｓｔｒａ　Ｃ，Ａｄａｍｓ　Ｅ，Ｂｈａｔｔａｃｈａｒｙａ　Ａ，ｅｔ　ａｌ．Ｏｖｅｒ－ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ
ｏｆ　ａ　ｇｉｂｂｅｒｅｌｉｎ　２－ｏｘｉｄａｓｅ　ｇｅｎｅ　ｆｒｏｍＰｈａｓｅｏｌｕｓ　ｃｏｃｃｉｎｅｕｓ　Ｌ．ｅｎ－
ｈａｎｃｅｓ　ｇｉｂｂｅｒｅｌｉｎ　ｉｎａｃｔｉｖａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｉｎｄｕｃｅｓ　ｄｗａｒｆｉｓｍ　ｉｎ　Ｓｏｌａ－
ｎｕｍｓｐｅｃｉｅｓ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔ　Ｃｅｌ　Ｒｅｐｏｒｔ，２００８，２７（３）：４６３－４７０
［２６］Ｌｏ　Ｓ　Ｆ，Ｙａｎｇ　Ｓ　Ｙ，Ｃｈｅｎ　Ｋ　Ｔ，ｅｔ　ａｌ．Ａ　ｎｏｖｅｌ　ｃｌａｓｓ　ｏｆ　ｇｉｂｂｅｒｅｌ－
ｌｉｎ　２－ｏｘｉｄａｓｅｓ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｅｍｉｄｗａｒｆｉｓｍ，ｔｉｌｅｒｉｎｇ，ａｎｄ　ｒｏｏｔ　ｄｅｖｅｌ－
ｏｐｍｅｎｔ　ｉｎ　ｒｉｃｅ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔ　Ｃｅｌ，２００８，２０（１０）：２６０３－２６１８
（责任编辑　李美娟）
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