克隆了TGG4和TGG5编码序列,在酵母中表达获得纯化的酶蛋白。研究了TGG4和TGG5的酶学特性,证明TGG4和TGG5编码芥子酶。RT-PCR结果表明,TGG4和TGG5在根部特异表达。TGG4 PromGUS和TGG5 PromGUS表达结果表明,TGG4和TGG5主要在根尖分生区特异表达,但TGG5的表达区域更宽,在临近分生区的伸长区和根冠也有微量表达。TGG4的表达具有明显的发育时序特征,主要在生长旺盛的根尖表达。TGG4过量表达对转基因植株具有一定负面影响。用RNA干扰的方法成功将TGG4和TGG5在根部的表达量降低90%,受干扰植株主根长度比野生型长,根毛数比野生型少,显示TGG4和TGG5可能促进细胞分裂和根毛的发育而抑制细胞伸长。TGG6基因内部存在移码突变。RT-PCR结果表明,TGG6在花中特异表达。筛选获得TGG6的活性等位基因,具有延迟开花和增加种子产量的功能。克隆和表达了2个番木瓜芥子酶基因,并在酵母中表达,验证了芥子酶活性。分子进化分析结果表明,番木瓜芥子酶、TGG4和TGG5、TGG6组成一个新的芥子酶家族,可能是较早出现的芥子酶。
英文主题词Novel subfamily; myrosinase; expression regulation; RNA interference; gene evolution