GmG3PT3参与大豆磷胁迫响应的功能分析

发布时间：2021-02-28 19:10

　　大豆（Glycine max）是世界范围内重要的粮油作物。磷是植物生长发育所必需的营养元素,土壤缺磷直接限制大豆产量,影响大豆品质。植物在适应低磷胁迫过程中,进化出一系列生理、生化及分子机制,以促进植物对磷的吸收或体内磷的再利用。GmG3PT3是本实验前期,从大豆抑制缩减杂交文库中筛选得到的、受低磷诱导表达的、编码糖-磷反转运子的基因。本研究以调控GmG3PT3表达的转基因大豆及过表达GmG3PT3的拟南芥为材料,研究GmG3PT3在大豆响应低磷胁迫过程中的具体功能。主要结果如下:1)遗传进化树分析发现,植物与细菌中的G3PTs相似性较低,而植物间G3PTs的相似性较高。植物的G3PTs可分成三个亚类,GmG3PT3属于其中第II亚类。多序列比对分析表明,作物间G3PTs蛋白相似性非常高,具有多个保守的氨基酸残基,暗示G3PTs在不同作物中的功能具有较高的保守性。2)利用酵母异源表达系统,进行GmG3PT3转运底物验证。结果发现,GmG3PT3能转运甘油-3-磷酸（G3P）和无机可溶磷（Pi）,且对G3P的亲和力远高于Pi。3)表达模式分析发现,GmG3PT3在大豆幼苗的新叶、根及茎中... 

【文章来源】：华南农业大学广东省

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

GlpT转运底物的可能机制注：图A为GlpT转运底物的周期示意图；图B为Ci和Co构象的中央螺旋H1和H7示意图（Huangetal.,2003）

3 结果与分析3.1 GmG3PT3 生物信息学分析3.1.1 遗传进化树分析利用生物分析软件Mega 6 构建了大豆GmG3PTs和其他物种包括双子叶植物拟南芥、大豆、油菜、苜蓿、棉花，单子叶植物水稻、玉米，低等植物莱茵衣藻、小立碗藓以及大肠杆菌等G3PTs同源蛋白进化树。结果显示，植物与细菌中的G3PTs相似性较低，大豆GmG3PT3 与细菌中的GlpT相似性仅为 17%（附表 2）；而在植物间的G3PTs相似性较高，其他植物中的G3PTs与大豆GmG3PT3 的相似性分布在 50%~83%间，分成三个亚类，其中GmG3PT1 和GmG3PT6 属于第I亚类，GmG3PT3 和GmG3PT4 属于第II亚类，GmG3PT2 和GmG3PT5 属于第III亚类（图 3.1）。

底物的确认 酵 母 突 变 体 菌 株 是 YP100 ， 在 缺 陷 5 个 磷CgHIS3/pho89::CgHIS33/pho90::CgHIS33/pho91::KIU转运 G3P）敲除掉，同时转入了含有 Gal 启动的 PH补试验，观察酵母菌株的生长情况，可以验证 GmG酵母异源表达系统中，GmG3PT3 能转运 G3P 和 Pi，以 Pi 为磷源时，KH2PO4浓度达到 10 mM ，回补 生长起来；而以 G3P 为磷源时，G3P 浓度只要达到突变体菌株就能生长起来（图 3.3）。但是，酵母异源运 G3P 和 Pi 的方向。YNB + G3PYNB + KH2PO4

【参考文献】：
期刊论文
[1]中国大豆产业的困境与发展思考[J]. 王翠雅,王中云,南储芳.  农业与技术. 2016(22)
[2]植物中三酰甘油合成相关酶研究综述[J]. 房逢立,于宜平,卢文珺.  农业与技术. 2015(18)
[3]MFS超家族转运蛋白结构与分子机制的研究[J]. 孙林峰,王佳伟,颜宁.  生命科学. 2011(11)
[4]影响大豆品质的因素[J]. 魏云山,王会才,生国利,陈琪,张洪涛.  内蒙古农业科技. 2008(05)
[5]超高产大豆育种研究的进展与讨论[J]. 赵团结,盖钧镒,李海旺,邢邯,邱家驯.  中国农业科学. 2006(01)
[6]栽培大豆起源与演化研究进展[J]. 赵团结,盖钧镒.  中国农业科学. 2004(07)
[7]大豆功能性成分的研究现状[J]. 权静,卢定强,张筱,李晖.  大豆通报. 2004(03)

硕士论文
[1]甘油三磷酸合成与拟南芥盐及干旱胁迫耐受性的关系分析[D]. 夏菲.山东农业大学 2014



本文编号：3056313