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摘要
水杨酸(salicylic acid, SA)是植物防御反应过程中的关键信号分子，异分支酸途径是SA合成的主要途径。异分支酸合酶(isochorismate synthase, ICS)是该途径的限速酶,催化分支酸变构为异分支酸,再经丙酮酸裂解酶的催化分解形成水杨酸。本研究以宁夏枸杞(Lycium barbarum)叶片为材料，利用cDNA末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends, RACE)技术克隆枸杞ICS基因，利用Blastn和Blastp进行核酸和氨基酸序列相似性分析同时构建进化树；利用ExPaSy在线分析预测蛋白质二级结构与构建3D结构模型；利用荧光定量qPCR测定LbICS在枸杞不同组织器官中的表达特性，进一步分析蚜虫取食枸杞叶片过程中LbICS表达谱与水杨酸合成的关系。结果显示：枸杞LbICS基因(GenBank登录号为MK457455)开放阅读框1 731 bp，编码577个氨基酸，具有多个磷酸化位点，构建的蛋白质3D模型为一个紧凑的球状结构。经Signal P4.0 Server等(在线软件)分析发现LbICS蛋白含有典型的保守分支酸结合结构域，N端含有一条37个氨基酸残基组成的叶绿体跨膜信号肽，与辣椒(Capsicum annuum XM＿016722852) ICS相似度最高，其次与烟草(Nicotiana sylvestris XM＿019 374845) ICS、牵牛花(Ipomoea nil XM＿019342500) ICS、橙子(Citrus sinensis XM＿00647-6586) ICS等亲缘关系较近。RT-qPCR结果显示，LbICS在枸杞不同的器官中表达具有组织特异性，受外源SA诱导表达，在叶中的表达量最高，茎次之，根中表达量最低；枸杞叶片被蚜虫取食后1～3 d LbICS表达逐渐升高，3 d时达到最大值，取食后5～7 d逐渐降低，其表达变化模式与蚜虫取食后叶片SA含量变化趋势一致。以上结果表明蚜虫取食下LbICS调控枸杞SA合成，研究结果对于阐明SA在枸杞中的合成途径及枸杞LbICS的生理功能具有重要意义。
