不結(jié)球白菜NRT2基因的表達模式分析及其家族分子進化研究.pdf

1、對于大多數(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NO3-從土壤到植物和在植物體內(nèi)的轉(zhuǎn)運有更為完整的認(rèn)知。植物從土壤中獲得的NO3-主要通過硝酸鹽轉(zhuǎn)運子(Nitrate transporters，NRTs)完成轉(zhuǎn)運。在擬南芥中，NRT2家族有7個成員，均屬于高親和轉(zhuǎn)運子。
　　 不結(jié)球白菜(Brassica campestris ssp.chinensis Makino)原產(chǎn)中國，是南方地區(qū)普遍

2、種植的蔬菜，研究其NO3-吸收、轉(zhuǎn)運及累積的機制，對于提高其NO3-的利用效率，降低植株中NO3-含量，保障食品安全、保護環(huán)境，具有重要的理論和實際意義。
　　 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個高親和硝酸鹽轉(zhuǎn)運蛋白基因(NRT2)的cDNA序列，全長1593 bp，推斷其編碼530個氨基酸，命名為BcNRT2。序列分析表明:BcNRT2基因與甘藍型油菜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。實時定量PCR表達分析表明，BcNRT2在不結(jié)球白菜根部的表達量最高，為誘導(dǎo)型表達。低濃度NO3-處理0.5 h后其表達量迅速上升，BcNRT2可能為NO3-感受器。高濃度NO3-處理后其表達量更高，持續(xù)時間較長，可能是受到低親和硝酸鹽轉(zhuǎn)運蛋白NRT1.1的調(diào)控而產(chǎn)生的高水平響應(yīng)。原生質(zhì)體的

4、瞬時表達顯示，BcNRT2蛋白位于細胞膜。
　　 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化產(chǎn)生的;同時，不