玉米根中硝酸鹽調(diào)節(jié)的MADS-box基因克隆及表達分析.pdf

1、深入理解氮素調(diào)節(jié)根系發(fā)育的機制，對于提高土壤氮利用效率有重要意義。MADS-box轉(zhuǎn)錄因子在高等植物生長發(fā)育中起重要的調(diào)控作用，擬南芥中研究表明，MADS-box基因家族成員有很多受硝酸鹽水平調(diào)節(jié)，其中AtANR1(aNO3-inducibleArabidopsisgene)可能是硝酸鹽信號途徑中的一環(huán)(ZhangandForde，1998，Science)。玉米與擬南芥根形態(tài)迥異，在玉米根中是否存在受硝酸鹽調(diào)節(jié)的MADS-box家族基

2、因?其功能又如何?本研究對此加以探索。 我們首先在NCBI中檢索到與AtANR1保守序列的M區(qū)相似性達到96％的EST片段CF055827，通過3'RACE的擴增得到CF055827編碼區(qū)，推測CF055827編碼89個氨基酸，分子量為10KDa。利用生物信息學(xué)技術(shù)對CF055827蛋白分析，發(fā)現(xiàn)它屬于功能知之甚少的Ⅰ型MADSbox，但三維結(jié)構(gòu)與AtANR1有非常大的相似性，進一步研究表明，該基因也受硝酸鹽誘導(dǎo)。 在此

3、基礎(chǔ)上，我們分析了CF055827等11個MADS-box基因家族成員在玉米根中的表達及其對硝酸鹽的響應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)8個基因在根中表達。其中，CF055827和BM334225受局部硝酸鹽誘導(dǎo)上調(diào)，AJ430695受局部供氮下調(diào)；AJ292959受體內(nèi)氮素狀況負(fù)反饋。 為更全面理解MADS-box基因的調(diào)節(jié)及功能，我們選擇模式植物中AtANR1并對其啟動子區(qū)元件進行了預(yù)測分析，發(fā)現(xiàn)AtANR1啟動子區(qū)中存在光、干旱、傷害、赤霉素、