西番莲脂肪氧合酶基因家族参与果实成熟和酯形成的研究取得新进展

来源：中国热能科学研究院2022-11-23 20336017

近日，中国热科院海口站在鉴定参与果实成熟和酯形成的西番莲脂肪氧化酶(PeLOX)基因家族方面取得新进展。研究结果阐明了西番莲脂肪氧合酶基因家族在非生物胁迫诱导和果实成熟过程中的表达规律。

近日，中国热科院海口站在鉴定参与果实成熟和酯形成的西番莲脂肪氧化酶(PeLOX)基因家族方面取得新进展。研究结果阐明了西番莲脂肪氧合酶基因家族在非生物胁迫诱导和果实成熟过程中的表达规律，分析了其成员在西番莲各器官中的组织特异性表达特征，获得了其中一个成员PeLOX4参与果实成熟和酯形成的生物学证据。这一发现为西番莲LOX的功能研究奠定了基础。

西番莲因其浓郁的香气和营养价值，深受消费者喜爱。许多研究表明，酯类是百香果挥发性香气的主要成分，而脂氧合酶(LOX)作为酯类上游的第一个关键酶，可能在百香果香气的形成中起重要作用。

研究团队基于西番莲基因组数据库筛选出12个西番莲LOX (PeLOX)成员，并预测了该家族成员的基因结构、进化分析及顺式作用因子。结果表明，PeLOX4可能是参与果实成熟和挥发性芳香化合物形成的候选基因。随着果实成熟度的增加，PeLOX4的表达量增加，LOX酶的活性也相应增加，从而促进了果肉中挥发性酯的合成。这一发现为西番莲LOX的功能研究奠定了基础。

pelox家族的染色体分布和聚类分析。a、PeLOX2/3/4和PeLOX5/6/7串联，分布在3号和5号染色体上；b，9-LOX和13-LOX亚家族分别有7个和5个成员。

12个PeLOX成员在四种非生物胁迫、七种组织和三个果实发育阶段的差异表达。

三个不同果实发育阶段PeLOX4，LOX酶活性和酯含量的相对表达及相关性分析。

相关研究成果发表于《Genome-Wide Association and Expression Analysis of the Lipoxygenase Gene family in Passiflora edulis Revealing PeLOX4 Might Be Involved in Fruit Ripeness and Ester》，标题为《International Journal of Molecular Sciences》。中国热科院海口站助理研究员黄冬梅为论文第一作者，海口实验站/中国热科院三亚研究所、崖州湾种子实验室副研究员宋顺为通讯作者。本研究得到了海南省项目、亚洲科技城精英计划和国家自然科学基金的资助。

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