紫花苜?？逛X候選基因研究.pdf

1、酸性土壤中，Al3+和 H+根毒性是影響作物生長(zhǎng)的主要限制因子。植物已經(jīng)演化出部分耐受鋁毒和質(zhì)子毒性的機(jī)制，而這些生理過(guò)程的分子機(jī)制仍然很少被描述。本研究克隆出水稻耐鋁基因 STAR1和 STAR2在紫花苜蓿中的同源基因MsSTAR1和MsSTAR2。
　　MsSTAR1編碼一個(gè)ABC轉(zhuǎn)運(yùn)子核苷酸結(jié)合域，它是水稻OsSTAR1和擬南芥AtSTAR1的同源基因，OsSTAR1和AtSTAR1分別參與水稻和擬南芥的耐鋁作用?；虻木幋a

2、序列全長(zhǎng)780bp，編碼了259個(gè)氨基酸（GenBank登錄號(hào)：KC430620）。MsSTAR1在所有的組織中都有表達(dá)，它主要分布在根基部（1cm-2cm）和葉中。與OsSTAR1和AtSTAR1不同，Al3+或者H+處理都能誘導(dǎo)MsSTAR1的表達(dá)，且隨著處理濃度的增大，基因的表達(dá)量也越大。然而，基因卻不響應(yīng)其他金屬離子。此外，我們發(fā)現(xiàn)，在紫花苜蓿中MsSTAR1基因的表達(dá)量和植物的耐性并沒(méi)有正相關(guān)的關(guān)系。Al3+處理12h后，基因

3、的表達(dá)量最大，表明基因不是立即誘導(dǎo)的。這些結(jié)果表明MsSTAR1是紫花苜蓿的鋁激活基因，它可能誘導(dǎo)由鋁損傷引起的保護(hù)機(jī)制，可能與一個(gè)跨膜蛋白相互作用形成一個(gè)細(xì)菌性ABC轉(zhuǎn)運(yùn)子。
　　基因MsSTAR2編碼一個(gè)ABC轉(zhuǎn)運(yùn)子跨膜域（GenBank登錄號(hào)：KC430619），MsSTAR2基因的編碼區(qū)序列全長(zhǎng)864bp，編碼了287個(gè)氨基酸，它與水稻耐鋁基因OsSTAR2和擬南芥耐鋁基因AtALS3有較高的同源性。MsSTAR2在根、莖

4、和葉組織中都有表達(dá)，且在葉中的表達(dá)量最高。與OsSTAR2和AtALS3不同，MsSTAR2同時(shí)受Al3+和H+的誘導(dǎo)，且隨著處理濃度的增大，基因的表達(dá)量也越大，但它不響應(yīng)于其他金屬離子，如 Cd2+，Mn2+等。此外，我們發(fā)現(xiàn)基因的表達(dá)量和紫花苜蓿的耐鋁性間沒(méi)有正相關(guān)的關(guān)系。Al3+處理12h后，基因的表達(dá)量最大，表明基因不是立即誘導(dǎo)的。這些結(jié)果表明，MsSTAR2是一個(gè)鋁激活基因，它可能誘導(dǎo)鋁損傷誘發(fā)的保護(hù)機(jī)制，通過(guò)與核苷酸結(jié)合域蛋