玉米Pht1基因家族的預(yù)測及菌根特異表達(dá)型基因的初步鑒定.pdf

1、磷是植物生長發(fā)育必需的大量營養(yǎng)元素之一，然而土壤中的有效磷濃度遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)中植物生長發(fā)育需要。在植物高效利用土壤磷素過程中高親和力磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白起到至關(guān)重要的作用。叢枝菌根的形成有利于宿主植物對磷元素的吸收，其機(jī)理可能是叢枝菌根真菌的侵染會(huì)改變某些高親和力磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表達(dá)特征。所以研究玉米磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白家族及其與叢枝菌根真菌互作的關(guān)系，對玉米生產(chǎn)有非常重要的意義。
　　本實(shí)驗(yàn)利用生物信息學(xué)的方法，從玉米B73全基因組水平預(yù)測了磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白

2、基因Pht1家族的成員組成，分析了所有家族成員的詳細(xì)特征，并在低磷處理及叢枝菌根真菌侵染條件下對所有家族成員的基因表達(dá)特征進(jìn)行研究。主要結(jié)果如下：
　　1.通過一系列的生物信息學(xué)綜合分析，最終從玉米B73全基因組中鑒定出了92個(gè)含有Sugar_t結(jié)構(gòu)域（pht1家族蛋白必不可少的結(jié)構(gòu)域）的非重復(fù)候選pht1序列，將這92個(gè)候選基因構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)生進(jìn)化樹，得到親緣關(guān)系相近的同一分支上的13個(gè)pht1基因。并進(jìn)一步分析了這13個(gè)基因的序列

3、屬性、染色體定位、基因復(fù)制和motif分布。
　　2.利用芯片數(shù)據(jù)分析顯示，玉米13個(gè)磷轉(zhuǎn)運(yùn)基因在不同的組織以及器官的表達(dá)模式存在顯著差別，其中ZPt1、ZPt3、ZPt9在大部分組織和部位表達(dá)，ZPt4、ZPt8表現(xiàn)出比較強(qiáng)的組織特異性，主要在葉片中表達(dá)，ZPt7、ZPt13在根和穗中的表達(dá)量明顯較高，其他基因在各組織部位的表達(dá)量相對較低。
　　3.對13個(gè)磷轉(zhuǎn)運(yùn)基因的低磷誘導(dǎo)表達(dá)模式進(jìn)行分析，結(jié)果表明ZPt1、ZPt3、

4、ZPt4、ZPt5、ZPt8隨著時(shí)間的推移，無論是低磷還是高磷條件下，其表達(dá)量均增加；ZPt1、ZPt3、ZPt5、ZPt8、ZPt11在低磷環(huán)境下相對于對照表達(dá)量上調(diào)；ZPt4的表達(dá)量在低磷處理時(shí)基本沒有變化；而ZPt13在低磷處理時(shí)的表達(dá)量變化不規(guī)律。
　　4.進(jìn)一步對13個(gè)磷轉(zhuǎn)運(yùn)基因的叢枝菌根真菌誘導(dǎo)表達(dá)模式進(jìn)行了分析，形成叢植菌根后，磷轉(zhuǎn)運(yùn)基因ZPt1、ZPt3、ZPt5、 ZPt8、ZPt12、ZPt13的表達(dá)量下調(diào)，磷