大豆耐低磷轉錄因子GmPTF1與GmPHR1功能分析.pdf

1、磷是植物生長發(fā)育必需營養(yǎng)元素，但土壤有效磷缺乏嚴重影響了作物產量提高與品質改良。發(fā)掘利用植物耐低磷相關基因，創(chuàng)制磷高效作物新品種是解決上述問題最佳途徑。本研究以課題組前期克隆的轉錄因子基因GmPTF1與GmPHR1為對象，分析轉錄因子的激活活性位點、細胞內定位、品種間的序列與表達差異及其在轉基因擬南芥中的生物學功能，旨在獲得具有自主知識產權的耐低磷基因，為重要農作物轉基因育種提供功能基因。主要結果如下:
　　 1.生物信息學比對

2、分析發(fā)現，GmPTF1全長8275 bp，由6個內含子、7個外顯子組成。GmPHR1全長2751 bp，包含5個內含子與6個外顯子。GmPTF1和GmPHR1在基因組中各有2個拷貝，均位于3號、19號染色體。
　　 2.不同大豆品種基因序列分析發(fā)現，GmPTF1的ORF序列在中黃15（耐低磷）與牛毛黃（不耐低磷）間沒有差異。GmPHR1的ORF序列在中黃15、冀豆11（耐低磷）與牛毛黃間存在1個堿基突變，導致編碼蛋白在第225位

3、出現1個氨基酸的改變。
　　 3.實時定量PCR分析基因表達發(fā)現，低磷處理下，GmPTF1主要在大豆根系表達，從低磷處理開始直至56 d，GmPTF1在中黃15中的表達量高于牛毛黃。GmPHR1主要在莖桿表達，在冀豆11中被快速誘導，0.5h出現第1個表達高峰，隨后稍有下降(6h)，隨即又被快速誘導，12-24 h出現第2個表達高峰;在牛毛黃中被緩慢誘導，6h出現高峰，隨即表達量快速下降，48 h達到最低;且GmPHR1在冀豆1

4、1的表達量從低磷處理0.5-48 h始終高于牛毛黃。
　　 4.酵母單雜交分析基因編碼蛋白轉錄激活活性發(fā)現，GmPTF1轉錄激活活性位點位于蛋白N端和C端，GmPHR1轉錄激活活性位點位于蛋白C端。亞細胞定位與熒光顯微觀察轉GmPTF1與GmPHR1擬南芥根系發(fā)現，GmPTF1與GmPHR1編碼蛋白均定位于細胞核。
　　 5.轉基因擬南芥與野生型低磷處理試驗發(fā)現，轉GmPTF1超表達植株的根冠比高于野生型與RNAi植株，