水稻OsPHO1反義轉(zhuǎn)錄本功能研究.pdf

1、磷是植物生長(zhǎng)所必須的礦質(zhì)元素之一，它不僅參與了許多化合物分子（例如核酸、磷脂、ATP、ADP等）的構(gòu)成，同時(shí)還參與了諸如光合作用、細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、能量代謝等生理生化過程。水稻對(duì)磷的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)是一個(gè)復(fù)雜的過程，之前的許多研究讓我們對(duì)水稻磷饑餓誘導(dǎo)PHR2、miR399和PHO2的調(diào)控途徑有了很深刻的認(rèn)識(shí)，但是對(duì)PHO2作為泛素偶聯(lián)酶是如何調(diào)控下游基因，從而增加植株對(duì)無機(jī)磷酸鹽的吸收以及增加磷從根往地上部運(yùn)輸?shù)闹R(shí)還很匱乏。本研究通過篩選T-

2、DNA插入的pho2背景的EMS誘變水稻突變體庫，獲得一個(gè)植株葉片表型部分恢復(fù)為野生型的突變體，并根據(jù)表型命名為pho2-sup1（pho2-suppressor1）。正常水培條件下，25天苗齡的突變體葉片表型部分恢復(fù)成野生型，葉片有效磷含量相對(duì)pho2突變體也有所下降，而pho2突變體的葉片呈磷毒害癥狀。進(jìn)一步的研究還發(fā)現(xiàn)當(dāng)該突變體種在磷濃度為50μm的營養(yǎng)液里時(shí)，其葉片表型完全恢復(fù)為野生型。
　　 本研究利用圖位克隆的方法克

3、隆了該突變基因，基因位于水稻2號(hào)染色體上，基因組注釋表明該基因?yàn)镺sPHO1(LOC_Os02g56510)，是擬南芥AtPHO1在水稻中三個(gè)同源基因中的一個(gè)。測(cè)序結(jié)果表明pho2-sup1突變體中OsPHO1基因在第15個(gè)外顯子上發(fā)生突變，致使PHO1蛋白EXS結(jié)構(gòu)域上的一個(gè)氨基酸由組氨酸變成脯氨酸。本研究通過進(jìn)一步的轉(zhuǎn)基因回復(fù)實(shí)驗(yàn)證明了OsPHO1的單堿基突變是造成突變體葉片磷毒害表型回復(fù)的原因。
　　 基因組數(shù)據(jù)分析顯示，

4、水稻中三個(gè)PHO1的同源基因在5’端都存在內(nèi)源反義轉(zhuǎn)錄本，而其中OsPHO1;2（本文統(tǒng)一稱為PHO1;LOC_Os02g56510）的內(nèi)源反義轉(zhuǎn)錄本中不含有內(nèi)含子，我們將該內(nèi)源反義轉(zhuǎn)錄本超表達(dá)的轉(zhuǎn)基因苗進(jìn)行有效磷含量測(cè)定，數(shù)據(jù)表明:當(dāng)水稻OsPHO1基因的內(nèi)源反義轉(zhuǎn)錄本超表達(dá)時(shí)，水稻地上部有效磷含量會(huì)下降。同時(shí)定量PCR分析表明轉(zhuǎn)基因苗中OsPHO1的表達(dá)比野生型低。本研究首次發(fā)現(xiàn)了OsPHO1自身反義轉(zhuǎn)錄本對(duì)基因本身存在調(diào)控作用，從