玉米Pht1基因家族的預(yù)測(cè)及菌根特異表達(dá)型基因的初步鑒定.pdf

1、磷是植物生長(zhǎng)發(fā)育必需的大量營(yíng)養(yǎng)元素之一，然而土壤中的有效磷濃度遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)中植物生長(zhǎng)發(fā)育需要。在植物高效利用土壤磷素過(guò)程中高親和力磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白起到至關(guān)重要的作用。叢枝菌根的形成有利于宿主植物對(duì)磷元素的吸收，其機(jī)理可能是叢枝菌根真菌的侵染會(huì)改變某些高親和力磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表達(dá)特征。所以研究玉米磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白家族及其與叢枝菌根真菌互作的關(guān)系，對(duì)玉米生產(chǎn)有非常重要的意義。
　　本實(shí)驗(yàn)利用生物信息學(xué)的方法，從玉米B73全基因組水平預(yù)測(cè)了磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白

2、基因Pht1家族的成員組成，分析了所有家族成員的詳細(xì)特征，并在低磷處理及叢枝菌根真菌侵染條件下對(duì)所有家族成員的基因表達(dá)特征進(jìn)行研究。主要結(jié)果如下：
　　1.通過(guò)一系列的生物信息學(xué)綜合分析，最終從玉米B73全基因組中鑒定出了92個(gè)含有Sugar_t結(jié)構(gòu)域（pht1家族蛋白必不可少的結(jié)構(gòu)域）的非重復(fù)候選pht1序列，將這92個(gè)候選基因構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)生進(jìn)化樹(shù)，得到親緣關(guān)系相近的同一分支上的13個(gè)pht1基因。并進(jìn)一步分析了這13個(gè)基因的序列

3、屬性、染色體定位、基因復(fù)制和motif分布。
　　2.利用芯片數(shù)據(jù)分析顯示，玉米13個(gè)磷轉(zhuǎn)運(yùn)基因在不同的組織以及器官的表達(dá)模式存在顯著差別，其中ZPt1、ZPt3、ZPt9在大部分組織和部位表達(dá)，ZPt4、ZPt8表現(xiàn)出比較強(qiáng)的組織特異性，主要在葉片中表達(dá)，ZPt7、ZPt13在根和穗中的表達(dá)量明顯較高，其他基因在各組織部位的表達(dá)量相對(duì)較低。
　　3.對(duì)13個(gè)磷轉(zhuǎn)運(yùn)基因的低磷誘導(dǎo)表達(dá)模式進(jìn)行分析，結(jié)果表明ZPt1、ZPt3、

4、ZPt4、ZPt5、ZPt8隨著時(shí)間的推移，無(wú)論是低磷還是高磷條件下，其表達(dá)量均增加；ZPt1、ZPt3、ZPt5、ZPt8、ZPt11在低磷環(huán)境下相對(duì)于對(duì)照表達(dá)量上調(diào)；ZPt4的表達(dá)量在低磷處理時(shí)基本沒(méi)有變化；而ZPt13在低磷處理時(shí)的表達(dá)量變化不規(guī)律。
　　4.進(jìn)一步對(duì)13個(gè)磷轉(zhuǎn)運(yùn)基因的叢枝菌根真菌誘導(dǎo)表達(dá)模式進(jìn)行了分析，形成叢植菌根后，磷轉(zhuǎn)運(yùn)基因ZPt1、ZPt3、ZPt5、 ZPt8、ZPt12、ZPt13的表達(dá)量下調(diào)，磷