2023，Vol.43，No.06农业与技术※农业科学GA2－oxidase氧化酶基因的研究进展郭姗姗(东北林业大学生命科学学院，黑龙江哈尔滨150040)摘要:GA2－oxidase氧化酶(GA2ox)是影响赤霉素合成和代谢的关键酶之一，其可以将具有生物活性的赤霉素或前体分解成没有生物活性的物质，在植物的生长发育中起着重要的作用。目前已经在拟南芥、杨树、水稻和葡萄等多种植物中克隆表达，其功能在不同物种之间也存在着差异。本研究主要从GA2ox基因的表达模式和基因功能进行阐述，重点阐述了GA2ox基因的时空表达情况，环境和激素对GA2ox基因的表达影响;GA2ox基因对植物的株高、花、果实和种子性状的改变，及与抗性的相互作用，更好地为了解GA2ox基因的作用机制提供参考。关键词:赤霉素氧化酶;GA2－oxidase氧化酶;基因表达;功能分析中图分类号:S－3文献标识码:ADOI:10.19754/j.nyyjs.20230330005收稿日期:2023－01－17作者简介:郭姗姗(1997－)，女，硕士在读。研究方向:植物遗传与育种。引言赤霉素(GAs)作为植物6大激素之一，参与植物生长发育的许多过程，能够促进种子的萌发、茎的伸长、叶的膨大、花的发育以及果实的成熟。目前已经发现有136种GAs，其中有4种具有生物活性，分别为GA1、GA3、GA4和GA7。在高等植物的种子、果实、伸长的茎端和根尖中能够合成。赤霉素的合成和代谢途径受到多种因素共同调节，如环境，植物发育，激素含量和内源酶的含量。研究发现，GAs有多种失活机制，但是主要是由GA2－oxidase氧化酶(GA2ox)基因编码酶催化的，其可以使植物体内具有生物活性的GAs及其前体和其他中间产物分解失活，进而保持植物体内具有生物活性的GAs和中间体之间的平衡。GA2ox属于2－酮戊二酸－双加氧酶(2OG－FeII_Oxy)超家族，通过不同的基因家族独立编码，包含DIOX_N(PF14226)和2OG－FeII_Oxy(PF03171)2个结构域。根据碳原子的数目和结构分为C19－GA2oxs和C20－GA2oxs，C19－GA2oxs通过2－β羟基化反应将有生物活性的C19－GAs(GA1和GA4)及其前体物质(GA20和GA9)转化为没有活性的GA8，GA34，GA29和GA51;C20－GA2oxs将有生物活性的GA12和GA53通过羟基化反应转化为没有生物活性的GA110和GA97。编码GA2ox的基因最早是从红花菜豆(Phaseoluscoccineus)子叶cDNA文库分离得到，并证明其具有降解赤霉素的功能，并在大肠杆菌中进行了功能验证。随着研究的深入，GA2ox基因的功能己在多种植物中得到了表征，如在水稻(Oryzasati-va)、拟南芥(Arabidopsisthaliana)、毛果杨(Popu-lustrich...
