蒺藜苜蓿紫色酸性磷酸酶MtPAP3基因在共生固氮中的功能

发布时间：2024-06-01 18:11

　　利用启动子组织表达定位、超表达及CRISPR/Cas9基因敲除等方法对蒺藜苜蓿酸性磷酸酶MtPAP3基因的功能进行研究。结果显示:MtPAP3在蒺藜苜蓿根和根瘤的维管束组织以及根瘤的分生区和侵染区中表达,在低磷胁迫和根瘤中均表现为特异性诱导后的高效表达;超表达MtPAP3能够显著提高蒺藜苜蓿的结瘤数及根瘤固氮酶活,敲除MtPAP3基因能显著抑制根瘤的发育及固氮酶活。结果表明:MtPAP3参与低磷胁迫条件下根瘤中的磷代谢及共生固氮过程。

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【部分图文】：

图1MtPAP3系统进化树

利用NCBI和Uniprot数据库分析可知,蒺藜苜蓿酸性磷酸酶基因MtPAP3(medtr6g013050)全长4132bp,其中编码区1689bp,编码587个氨基酸残基的蛋白质,分子质量为66.16ku,PI值为6.14。蛋白结构分析显示MtPAP3蛋白含有特异的金....

图2低磷处理下MtPAP3在根和根瘤中的转录水平

为了验证MtPAP3是否参与植物应对低磷胁迫且参与蒺藜苜蓿根瘤中的磷代谢,分别收取磷饥饿处理7d后的根和磷饥饿处理21d后的根瘤样品,抽取RNA,进行RT-PCR分析。结果显示:MtPAP3在低磷(5μmol/LKH2PO4)胁迫根中的表达量是高磷处理下根中的14.68倍....

图3MtPAP3在蒺藜苜蓿根瘤中的时空表达

为了进一步探究MtPAP3是否与根瘤的发育相关,随机挑选接菌28d后空载体植株、MtPAP3超表达植株和MtPAP3敲除植株根部5～10个根瘤,用FAA固定液进行包埋、纵切、苯胺蓝染色,置于体式光学显微镜下观察(图8)。结果显示:与空载体对照植株相比,超表达植株根瘤固氮区含菌细....

图4MtPAP3超表达植株的结瘤表型

图3MtPAP3在蒺藜苜蓿根瘤中的时空表达图5MtPAP3超表达和对照植株共生表型测定

本文编号：3986278