不結(jié)球白菜NRT2基因的表達(dá)模式分析及其家族分子進(jìn)化研究.pdf

1、對(duì)于大多數(shù)植物而言，硝酸鹽(NO3-)是最主要的氮源。為了提高NO3-利用率，必須對(duì)NO3-從土壤到植物和在植物體內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)有更為完整的認(rèn)知。植物從土壤中獲得的NO3-主要通過硝酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)子(Nitrate transporters，NRTs)完成轉(zhuǎn)運(yùn)。在擬南芥中，NRT2家族有7個(gè)成員，均屬于高親和轉(zhuǎn)運(yùn)子。
　　 不結(jié)球白菜(Brassica campestris ssp.chinensis Makino)原產(chǎn)中國(guó)，是南方地區(qū)普遍

2、種植的蔬菜，研究其NO3-吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)及累積的機(jī)制，對(duì)于提高其NO3-的利用效率，降低植株中NO3-含量，保障食品安全、保護(hù)環(huán)境，具有重要的理論和實(shí)際意義。
　　 本文的主要研究結(jié)果如下:
　　 以不結(jié)球白菜品種‘蘇州青’為試材，采用RT-PCR技術(shù)，獲得1個(gè)高親和硝酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因(NRT2)的cDNA序列，全長(zhǎng)1593 bp，推斷其編碼530個(gè)氨基酸，命名為BcNRT2。序列分析表明:BcNRT2基因與甘藍(lán)型油菜BnN

3、RT2基因和擬南芥AtNRT2.1基因核苷酸序列的相似性分別為98％和90％，氨基酸序列的相似性為99％和95％，表明植物中NRT2基因保守度較高。實(shí)時(shí)定量PCR表達(dá)分析表明，BcNRT2在不結(jié)球白菜根部的表達(dá)量最高，為誘導(dǎo)型表達(dá)。低濃度NO3-處理0.5 h后其表達(dá)量迅速上升，BcNRT2可能為NO3-感受器。高濃度NO3-處理后其表達(dá)量更高，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，可能是受到低親和硝酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白NRT1.1的調(diào)控而產(chǎn)生的高水平響應(yīng)。原生質(zhì)體的

4、瞬時(shí)表達(dá)顯示，BcNRT2蛋白位于細(xì)胞膜。
　　 綜合利用共線性信息和序列相似性信息，從8種已經(jīng)完成全基因組測(cè)序的物種（大白菜、大豆、楊樹、葡萄、玉米、水稻、高粱、二穗短柄草）中，搜索擬南芥NRT2的同源基因。序列分析發(fā)現(xiàn)，這些基因序列基本都具有MFS超家族的NNP家族基因的典型特征。但單雙子葉植物之間，NRT2的基因結(jié)構(gòu)存在著較大的差異。系統(tǒng)發(fā)育重建結(jié)果表明:NRT2基因家族的成員主要是在單雙子葉植物分歧后進(jìn)化產(chǎn)生的;同時(shí)，不