棉花乙醇酸氧化酶（Glycolate oxidase）基因的克隆及表达分析

黄萎病是造成棉花产量和品质严重下降的重要病害，生产上至今无法根治。棉花抗黄萎病分子机制的不明是阻碍棉花分子育种的主要原因。乙醇酸氧化酶（Glycolate oxidase，GOX）是植物中产生ROS主要来源之一，在植物抗病性中起着至关重要的作用。本研究从棉花基因组中鉴定了11个GOX家族成员，并克隆了其中一个成员GH_D01G0345，其开放阅读框（open reading frame, ORF）为1110 bp，编码369 个氨基酸。该基因编码氨基酸序列中包含一个完整的α-羟基酸氧化-FMN域和关键的催化活性氨基酸。结果表明，当棉花受到黄萎病菌侵染12h时，出现活性氧积累和过氧化氢（H2O2）含量升高，同时GH_D01G0345基因表达量也达到最大值。启动子顺式作用元件分析发现GH_D01G0345启动子中除了大量的光反应原件外，还有参与水杨酸（salicylic acid, SA）反应的顺式作用原件。当SA诱导后，GH_D01G0345表达模式与黄萎病菌胁迫后相似，其表达量在6h 达到最大值。由此推测，棉花体内SA水平升高会使GH_D01G0345基因表达上调，导致ROS的大量产生，进而介导多种应答反应，最终使棉花获得对黄萎病菌的抗性。