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《水稻磷酸鹽轉(zhuǎn)運蛋白基因的克隆、表達及功能分析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、全國植物分子育種研討會摘要集水稻磷酸鹽轉(zhuǎn)運蛋白基因的克隆、表達及功能分析明鳳1,2,張璇1,2,張佰隆1,2,路群1,2,王偉1,2(1.復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院遺傳學(xué)研究所遺傳工程國家重點實驗室;2.復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院植物科學(xué)研究所上海20043)我國有2/3的耕地缺磷,尤以南方酸性土壤缺磷為重.我國最主要的糧食作物水稻,90%播種面積分布于南方地區(qū),磷素短缺限制了產(chǎn)量,加上與日俱增的人口與糧食危機,提高水稻產(chǎn)量勢在必行。低磷下根系磷酸鹽轉(zhuǎn)運蛋白表達強弱與耐逆性有很大的相關(guān).本研究力求對磷脅迫下與磷酸鹽吸收有關(guān)的主效基因進行分離,在獲得此編碼磷酸鹽轉(zhuǎn)運蛋白基因的
2、全序列基礎(chǔ)上,對其功能、表達與調(diào)控等方面進行研究,以明確該基因在植物耐低磷反應(yīng)中的具體作用,進而人為調(diào)控增強水稻適應(yīng)逆境。獲得有知識產(chǎn)權(quán)主效目的基因,通過此基因定向改良品種,適應(yīng)低磷養(yǎng)分逆境。本研究具有一定的理論與應(yīng)用價值。初步研究結(jié)果為:建立了滴度為2×108pfu/ml水稻京系17的擴增文庫;分離并登錄了水稻磷酸鹽轉(zhuǎn)運蛋白編碼基因的ORF區(qū)(OrLPT1,后命名為OsPT6:1),在水稻基因組中以多基因家族存在。在器官水平上為組成型表達模式,根系與葉片都有表達,根系具有較明顯的磷素依賴型增進表達,并隨著磷素處理時間與恢復(fù)供磷表達發(fā)生明顯的變化。組織水平上,缺
3、磷處理的葉片中的表達信號主要集中在葉肉細胞、維管束和木質(zhì)部薄壁組織細胞中;在正常磷素供給下,僅表達在木質(zhì)部薄壁組織細胞中;對于根系,缺磷處理下表達信號多集中在表皮與皮層,而在正常培養(yǎng)下,只有微弱的表達信號。該基因的表達方式說明了此基因可能參與根系的吸收與葉片的磷素轉(zhuǎn)移功能。通過同源重組方法將目的基因轉(zhuǎn)化到野生酵母菌株、功能互補酵母突變體;農(nóng)桿菌侵染方法轉(zhuǎn)化到水稻愈傷組織中,目的基因表達蛋白均促進了宿主對磷素的吸收能力。通過本項目的研究,對其功能、表達與調(diào)控等方面進行了揭示,明確該基因在植物耐低磷反應(yīng)中的具體作用,是理論研究基礎(chǔ)的創(chuàng)新。通過此基因定向改良品種,適應(yīng)
4、低磷養(yǎng)分逆境,將會有廣闊的應(yīng)用前景。Cloning,expressionandfunctionofphosphatetransporterencodedgeneinOryzasativaL.165全國植物分子育種研討會摘要集普通小麥低分子量谷蛋白亞基基因克隆與功能標記的開發(fā)王林海,何中虎*,夏先春**通訊作者,電話:010-82108610,Email地址:zhhe@public3.bta.net.cn或xiaxianchun@caas.net.cn(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所,國家小麥改良中心,北京市中關(guān)村南大街12號,北京100081)麥谷蛋白對小麥的加工
5、品質(zhì)有著重要影響,低分子量麥谷蛋白(LMW-GS)是麥谷蛋白的重要組成部分,其編碼基因主要位于Glu-3位點,分別由Glu-A3、Glu-B3和Glu-D3編碼。十二烷基磺酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)是鑒定LMW-GS的傳統(tǒng)方法,但LMW-GS基因拷貝較多,分子量與醇溶蛋白相近,在SDS-PAGE圖譜上易與醇溶蛋白重疊在一起,因而難以區(qū)分。為建立快速、準確、有效的鑒別不同LMW-GS的分子標記輔助選擇體系,本研究根據(jù)GenBank上注冊的LMW-GS基因序列,通過比對分析,設(shè)計了Glu-B3基因特異性引物,通過PCR方法獲得4個Glu-B3基因G
6、luB3-1、GluB3-2、GluB3-3和GluB3-4,共17個等位變異,全部包含完整的編碼區(qū)域。4個基因的推測氨基酸序列BP1、BP2、BP3和BP4均具有典型的LMW-GS基因特征,包括一個高度保守的含20個氨基酸的信號肽區(qū)、含13個氨基酸的N末端保守區(qū),其后是N末端重復(fù)區(qū)和C末端保守區(qū),以及8個半胱氨酸殘基。BP1、BP2和BP3的序列長度分別為343-360、369-370和392個氨基酸,分子量變化在-39.0kDa(BP1-5)至-44.6kDa(BP3-1)之間,它們的N-末端序列都是MENSHIP;BP3的序列長度為343-350個氨基酸,
7、分子量為-39.0kDa(BP4-5)或-39.8kDa(BP4-1,BP4-2,BP4-3和BP4-4),其N-末端序列為METSHIP。根據(jù)不同基因等位變異間的差異,開發(fā)了10個能夠區(qū)分Glu-B3a、b、c、d、e、f、g、h和i的功能標記,分別命名為gluB3a、gluB3b、gluB3c、gluB3d、gluB3e、gluB3g、gluB3h、gluB3i、gluB3fg和gluB3bef,其中,在區(qū)分Glu-B3f時,需要標記gluB3fg或gluB3bef與相關(guān)的標記組合起來應(yīng)用。利用這10個標記對161份經(jīng)SDS-PAGE鑒定的材料進行分析,結(jié)果
8、表明,分子標記的檢測結(jié)果