生物在长期的进化过程中形成了一套独特的适应外界环境胁迫的生理及生化机制。这种生物适应性包括了一系列复杂的过程:如胁迫信号的受体感应、细胞间的信号传递、细胞内信号级联放大效应、基因的表达调控模式改变、胁迫后恢复正常状态的调节。在信号传递及基因表达调控方面,多不饱和脂肪酸(PUFA)及其衍生物扮演着重要的角色。如花生四烯酸途径合成的前列腺素以及白三烯等,它们与动物组织病变、癌症及炎症反应有着密切的关系。植物亚麻酸途径产生的茉莉酸(Jasmonate,JA)除了调节正常的生理活动外,还参与逆境胁迫下建立全局防御体系的信号传递。合成脂氧化物(oxylipins)等信号分子的主要代谢途径为脂肪酸的加氧反应,催化该类反应的酶统称为脂肪酸加氧酶(fatty acid oxygenase)。生物体内的加氧酶主要包括:催化哺乳动物前列腺素合成第一步反应的环氧化酶(cyclooxygenase);催化合成白三烯等炎症物质第一步反应的脂加氧酶(lipoxygenase);催化植物合成JA等信号物质的脂加氧酶(lipoxygenase)以及新发现的催化脂肪酸alpha氧化的双加氧酶(α-dioxygeanse)。本研究首先对克隆到的小麦脂肪酸alpha双加氧酶基因(DOX)进行原核表达,摸索了不同表达载体在不同宿主菌中的表达效率。发现使用原核表达载体pEHISTEV-DOX、pET32a-DOX在BL21(DE3)codon plus菌株中具有较高的表达量。同时也构建了能够抗2mg/mL G418浓度、整合pPIC9k-DOX的毕赤酵母表达菌株,为深入研究小麦DOX体外活性打好了基础。其次,该研究利用放射自显影技术和数据库中的EST统计分析初步分析了DOX基因在小麦中表达模式。结果显示小麦DOX基因可能具有与水稻相似的表达调控模式,即同时涉及植物的抗逆和发育两个过程。这与拟南芥具有参与抗逆的DOX1和参与发育的DOX2的分工有所区别。但是小麦是异源六倍体,其DOX的表达模式还需要进一步深入的研究。最后,本研究从白粉病胁迫的小麦叶片中同源克隆到小麦NAD+依赖型醛脱氢酶(ALDH)基因cDNA。EST统计分析,其所出现的cDNA文库和小麦DOX基因出现的cDNA文库具有很高的重叠性。从序列及表达模式上推定该基因属于脂肪酸alpha氧化循环中的Cn-1脂肪醛脱氢酶。但是ALDH真正的体外活性以及体内与DOX作用方式还需进一步的研究。