菌根對番茄和水稻糖轉運蛋白基因表達的調控.pdf

1、菌根( mycorrhiza)是土壤有益真菌(以下稱菌根菌)與高等植物根系間經過4.6億多年高度進化形成的互惠共生聯合體，這種互生關系對陸生生態(tài)系統(tǒng)影響巨大。菌根中參與物質交換主要有磷轉運蛋白、糖轉運蛋白和質膜質子泵。研究菌根中菌根菌與植物根系間的營養(yǎng)物質交換對揭示菌根菌與植物根系間的互惠共生作用機理非常重要，而目前菌根中糖轉運蛋白的研究相當匱乏。對糖轉運蛋白的研究將有助于闡明寄主光合同化產物向菌根菌中的運輸分配機制和比較完整的闡述植物

2、菌根中物質轉運完整的分子機制。 因此，本文(1)以雙子葉模型植物番茄為試材，測定了番茄在菌根形成條件下植物體內磷濃度和可溶性糖含量的變化；研究了Glomus intraradices(G.intraradices)和Glomus caledonium(G. caledonium)菌根菌侵染條件下糖轉運蛋白基因表達模式的差異，并通過RNA原位雜交技術對受菌根調控顯著的基因LeST3進行根部定位。(2)以單子葉模型植物水稻為試材，研

3、究了混合菌劑侵染對水稻糖轉運蛋白基因表達的影響，主要研究結果如下： 1、在低磷濃度下，分別用G. intraradices和G.caledonium侵染番茄根系，研究菌根菌對番茄植株磷濃度和可溶性糖含量的影響。結果表明：在0.05mM Pi供給條件下，菌根共生體形成后，番茄植株總磷濃度比對照增加25-40％；可溶性糖含量也有所增加，但可溶性糖濃度有所降低。 2、用RT-PCR方法研究了菌根菌侵染后番茄糖轉運蛋白基因的表達

4、模式。結果表明：番茄葉片和根中，LeSUT2、LeSUT4、LeHT1和LeHT3的表達均不受菌根影響；而LeSUT1和LeHT2的表達均被菌根抑制(下調)。兩種菌根菌對LeST3的表達呈現相反的調控模式：G. intraradices的侵染對LeST3在葉子和根部的表達起到明顯的上調作用，而G. caledonium的侵染對LeST3的表達起到明顯的抑制作用。無菌根菌感染條件下對部分番茄高磷處理(0.5mM Pi)的結果表明：僅LeH

5、T2和LeST3的表達受磷調控，高磷處理降低了LeHT2和LeST3在根部的表達，增強了LeHT2在葉子中的表達。LeSUT2、LeSUT4、LeHT1和LeHT3的表達既不受菌根調控，也不受磷調控。 3、通過RNA原位雜交技術對菌根調控顯著的基因LeST3進行了根部定位。結果表明，LeST3表達位置在根部皮層細胞，證明了LeST3極有可能參與了菌根中皮層細胞-叢枝吸胞界面上的養(yǎng)分交換。 4、通過混合菌劑對水稻的侵染試驗