磷胁迫对烤烟高亲和磷转运蛋白基因表达及磷素吸收利用的影响 被引量：9

1

作者 王艳丽 王京 +2 位作者 刘国顺 丁松爽 李建华 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1403-1408,共6页

为探明缺磷胁迫对烤烟磷吸收的影响机理,以烤烟品种‘豫烟10号’为材料,采用盆栽试验设置不施磷(-P)和正常供磷(+P)2个处理,分析了烟草生育后期根系和叶片中高亲和磷转运蛋白基因NtPht1;1、NtPht1;2(简称PT1、PT2)的表达差异性及其表达... 为探明缺磷胁迫对烤烟磷吸收的影响机理,以烤烟品种‘豫烟10号’为材料,采用盆栽试验设置不施磷(-P)和正常供磷(+P)2个处理,分析了烟草生育后期根系和叶片中高亲和磷转运蛋白基因NtPht1;1、NtPht1;2(简称PT1、PT2)的表达差异性及其表达量与烟草磷含量、磷积累量的关系。结果表明:(1)随生育期的推进,烤烟根系和叶片的PT1基因相对表达量、PT2基因相对表达量、干物质重和磷素积累量逐渐增加,烟叶的磷含量逐渐降低,根系磷含量无明显的变化规律。(2)磷胁迫促使PT1、PT2基因的表达量上调,其中叶片PT1基因的相对表达量高于根系,叶片PT2基因的相对表达量显著低于根系。(3)磷胁迫限制了烤烟对干物质和磷素的积累,在移栽后90d,-P处理烤烟根系和叶片的干物质重、磷素积累量不到+P处理的一半,处理间差异极显著。研究认为,在缺磷环境下,烟草高亲和磷转运蛋白基因PT1和PT2表达量的增加,是由磷胁迫下烟草体内磷积累量降低所引起的系统性调控。 展开更多

关键词 烤烟 磷胁迫 高亲和磷转运蛋白基因 磷素吸收利用

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杉木硝态氮转运蛋白基因ClNRT1.1的克隆与表达

2

作者 陈凡 曹睿倪 +2 位作者 张娅静 赵铭臻 李明 《亚热带农业研究》 2025年第1期1-10,共10页

[目的]克隆了杉木硝态氮转运蛋白基因ClNRT1.1,并分析其生物信息学功能及在不同氮、磷环境下的表达特征,以期为培育氮、磷高效利用型杉木提供参考。[方法]以正常氮、磷处理的杉木幼苗为材料,通过RACE技术克隆ClNRT1.1基因,利用生物信息... [目的]克隆了杉木硝态氮转运蛋白基因ClNRT1.1,并分析其生物信息学功能及在不同氮、磷环境下的表达特征,以期为培育氮、磷高效利用型杉木提供参考。[方法]以正常氮、磷处理的杉木幼苗为材料,通过RACE技术克隆ClNRT1.1基因,利用生物信息学工具分析其基因特征、蛋白质理化性质及结构,并通过转录组数据和实时荧光定量PCR检测添加硝态氮和低磷处理下ClNRT1.1的表达差异。[结果](1)生物信息学分析发现,ClNRT1.1编码一个由331个氨基酸组成的蛋白,具有显著的疏水性和稳定性。该蛋白包含主要促进子超家族(PLN00028)保守结构域,并拥有9个跨膜螺旋结构和9个疏水区。二级结构以α-螺旋为主,丝氨酸为主要磷酸化位点,启动子中存在多个响应植物生长、激素、光照及胁迫相关的顺式元件。与其他NRT基因的蛋白比对分析表明,ClNRT1.1在进化上高度保守,与日本柳杉相似度最高。(2)亚细胞定位分析表明,ClNRT1.1定位于细胞膜,可能发挥硝酸盐转运功能。(3)转录组测序结果表明,低磷和低氮处理均能诱导ClNRT1.1的表达量显著升高,而高氮处理显著抑制表达,尤其是低氮高磷处理下的表达量显著升高,表明ClNRT1.1参与杉木根系硝态氮的吸收和氮、磷互作调控。(4)实时荧光定量PCR结果显示,低磷胁迫诱导参试杉木家系ClNRT1.1基因显著上调表达,尤其是在24号家系中根的表达量较正常磷处理提高了3倍。在茎、叶中,低磷胁迫下ClNRT1.1基因的表达具有明显的家系特异性,10号和24号家系显著上调表达,65号家系则显著下调表达。[结论]ClNRT1.1通过跨膜转运硝酸盐及响应氮、磷协同信号,在杉木低磷适应性中发挥关键作用。本研究为杉木氮、磷养分高效遗传改良提供了新靶点。 展开更多

关键词 杉木 硝态氮转运蛋白 基因克隆 氮、磷协同 低磷胁迫

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水稻高亲和力磷酸盐转运蛋白功能的初步研究 被引量：7

3

作者 明凤 路群 +1 位作者 戴薇 沈大棱 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期203-207,共5页

以所分离到的目的片段为基础 ,采用 3′RACE技术获得编码水稻磷酸盐转运蛋白基因的全序列 ,ORF区为含5 35氨基酸的基因 ,具有保守的酪蛋白激酶Ⅱ、N糖基化与蛋白激酶C作用位点的序列。通过对此蛋白编码基因功能的初步研究 ,认为此基因... 以所分离到的目的片段为基础 ,采用 3′RACE技术获得编码水稻磷酸盐转运蛋白基因的全序列 ,ORF区为含5 35氨基酸的基因 ,具有保守的酪蛋白激酶Ⅱ、N糖基化与蛋白激酶C作用位点的序列。通过对此蛋白编码基因功能的初步研究 ,认为此基因具有增加植物在缺磷胁迫下根系吸磷的能力 ,转基因的愈伤组织在低磷处理下具有相对于对照愈伤组织较高的吸磷速率。经对愈伤组织的PCR与PCRSouthern杂交分析 ,吸磷速率高的愈伤组织为遗传转化的阳性植株。 展开更多

关键词 水稻 亲和力 磷酸盐转运蛋白 基因 养分吸收速率 愈伤组织 磷素 转基因

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盐角草高亲和钾离子转运蛋白SeHKT1基因的克隆及表达分析 被引量：6

4

作者 马金彪 张大勇 +3 位作者 张梅茹 肖薪龙 张选 李丽 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期159-165,共7页

利用RACR技术从盐生植物盐角草中克隆Se HKT1基因,Gen Bank登录号为KP739261,用生物信息学方法对获得的基因序列进行分析,利用q RT-PCR方法研究Se HKT1基因在不同组织和不同盐胁迫下的表达特性。结果表明,该基因c DNA序列含有1个1 761 b... 利用RACR技术从盐生植物盐角草中克隆Se HKT1基因,Gen Bank登录号为KP739261,用生物信息学方法对获得的基因序列进行分析,利用q RT-PCR方法研究Se HKT1基因在不同组织和不同盐胁迫下的表达特性。结果表明,该基因c DNA序列含有1个1 761 bp的完整ORF,编码550个氨基酸,Blast分析表明该蛋白与毕氏海篷子Sb HKT1蛋白亲缘关系较近。q RT-PCR分析表明Se HKT1基因在Na Cl处理下地上部和地下部均诱导上调表达,主要在盐角草根部表达,在地上部表达相对较低,200mmol/L Na Cl处理6 h后在根部表达量达到最高,随后逐渐降低;在钾饥饿条件下,该基因在根部和地上部的相对表达量均高于对照。说明Se HKT1不仅能响应N a Cl胁迫,还能在缺钾条件下提高表达,发挥高亲和钾离子载体功能。 展开更多

关键词 盐角草 高亲和钾离子转运体 RACE 基因表达 耐盐性

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人肾高亲和力钠离子依赖性二羧酸转运蛋白基因的克隆和生物信息学分析 被引量：8

5

作者 白雪源 陈香美 邱强 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期404-410,共7页

为探讨人高亲和力钠离子依赖性二羧酸转运蛋白 (humanhigh affinitysodium dependentdicar boxylatetransporter,hSDCT2orhNaDC3 )基因在人体内的生理功能及其与疾病的关系 ,借助生物信息学成功地从人肾中克隆了hSDCT2基因 (GenBank接收... 为探讨人高亲和力钠离子依赖性二羧酸转运蛋白 (humanhigh affinitysodium dependentdicar boxylatetransporter,hSDCT2orhNaDC3 )基因在人体内的生理功能及其与疾病的关系 ,借助生物信息学成功地从人肾中克隆了hSDCT2基因 (GenBank接收号 :AY0 72 810 ) .首先将大鼠SDCT2cDNA与人EST数据库进行同源性比较 ,获得具有高度同源性EST片段并用DNAstar软件将它们拼接成EST重叠群 .在重叠群上设计PCR引物从人肾总RNA中用RT PCR扩增出hSDCT2基因并测序 ,然后用软件对其结构特性、组织分布及基因定位进行分析 .序列测定结果显示 ,hSDCT2开放阅读框为180 9bp ,共编码 6 0 2个氨基酸 .蛋白同源性分析表明 ,其氨基酸序列与大鼠及小鼠SDCT2分别有85 %和 87%相同 .二级结构分析显示 ,该蛋白有 12个跨膜螺旋区 .Northern分析显示 ,该基因可在肾、肝、脑、胎盘等多种组织中表达 ,并定位于 2 0号染色体的q12～q13 展开更多

关键词 人肾 亲和力 钠离子依赖性二羧酸转运蛋白基因 克隆 生物信息学分析

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花生高亲和硝酸盐转运蛋白基因家族生物信息学分析 被引量：1

6

作者 王娟 石大川 +9 位作者 陈皓宁 吴丽青 闫彩霞 陈静 赵小波 孙全喜 苑翠玲 牟艺菲 单世华 李春娟 《中国油料作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期316-323,共8页

氮素利用效率(nitrogen utilization efficiency,NUE)是影响花生产量的重要因素之一。基于前期产量相关性状全基因组关联分析锚定到的一个候选基因,属于花生高亲和硝酸盐转运蛋白(nitrate transporter 2,NRT2)基因家族。本研究利用栽培... 氮素利用效率(nitrogen utilization efficiency,NUE)是影响花生产量的重要因素之一。基于前期产量相关性状全基因组关联分析锚定到的一个候选基因,属于花生高亲和硝酸盐转运蛋白(nitrate transporter 2,NRT2)基因家族。本研究利用栽培种花生全基因组和不同组织的转录组信息,对NRT2家族成员进行了全基因组鉴定与表达模式分析。共鉴定到10个NRT2基因家族成员,染色体定位分析结果显示这些基因不均匀地分布在20条染色体上。其中,3号(AhNRT2.5c)和13号(AhNRT2.5b)染色体,6号(AhNRT2.7b)和16号(AhNRT2.7a)染色体上的基因成员存在同源关系。AhNRT2.4,AhNRT2.5a,AhNRT2.5b和AhNRT2.5c四个基因在根组织中表达量较高,表明这些NRT2基因在根系中发挥重要作用。该结果为进一步研究花生NRT2基因家族及在氮转运过程中的作用机制提供了理论依据。 展开更多

关键词 栽培种花生 高亲和硝酸转运蛋白 基因功能鉴定 表达模式分析

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小麦高亲和性钾转运蛋白基因HKT1启动子克隆及序列分析 被引量：1

7

作者 李孟军 高欣娜 +7 位作者 傅晓艺 史占良 郭进考 李孟军 高欣娜 傅晓艺 史占良 郭进考 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2012年第B12期1-5,共5页

根据普通小麦HKT1 cDNA序列(GenBank登录号:U16709)设计基因特异引物,通过筛选矮败中国春BAC文库,获得含有HKT1基因组序列单克隆BAC。根据HKT1 5'-端已知序列设计测序引物,以单克隆BAC质粒为模板进行测序,序列经Sequencer软件拼接,... 根据普通小麦HKT1 cDNA序列(GenBank登录号:U16709)设计基因特异引物,通过筛选矮败中国春BAC文库,获得含有HKT1基因组序列单克隆BAC。根据HKT1 5'-端已知序列设计测序引物,以单克隆BAC质粒为模板进行测序,序列经Sequencer软件拼接,获得了HKT1基因起始密码子上游4 192 bp序列。用Neural Network PromoterPrediction(NNPP)软件分析此序列,预测存在9个转录起始点。PLACE软件分析表明,该序列具有启动子的基本元件TATA-box、CAAT-box,包含多个胁迫诱导元件,如盐诱导元件GAAAAA,抗冻、缺水、脱落酸、抗寒元件CANNTG和CCGAC等,伤害诱导元件TGACY,组织特异表达元件ACTTTA和ATATT等。HKT1启动子克隆表明,设计基因特异引物筛选BAC文库,通过以单克隆BAC质粒为模板直接测序获得基因启动子序列的方法是从普通小麦基因组中克隆基因启动子的一条切实可行的途径。 展开更多

关键词 小麦 高亲和性钾转运蛋白 启动子

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小麦高效吸收利用磷素机制研究进展

8

作者 康国章 王鹏飞 +2 位作者 李艳 王金凤 韩巧霞 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第4期800-809,共10页

小麦作为高需磷量的主要粮食作物,实现稳产高产高度依赖磷肥施用。然而,我国小麦当季磷肥利用率仅19%,提升磷素吸收利用效率已成为小麦养分研究领域的核心科学问题。本文基于作者团队前期关于小麦磷高效利用的研究基础,首先剖析了土壤... 小麦作为高需磷量的主要粮食作物,实现稳产高产高度依赖磷肥施用。然而,我国小麦当季磷肥利用率仅19%,提升磷素吸收利用效率已成为小麦养分研究领域的核心科学问题。本文基于作者团队前期关于小麦磷高效利用的研究基础,首先剖析了土壤磷素利用效率低下的原因,梳理了小麦及其他作物实现磷素高效吸收利用的5条关键途径:根系形态重塑、根际微生物互作、有机酸分泌、体内磷再分配以及基因表达调控,并深入阐述了小麦高亲和磷转运蛋白基因(TaPHT1s)的分类与功能特性。其次,详细介绍了磷素吸收效率与利用效率的计算方法,剖析了正向遗传学在定位与克隆小麦磷高效基因时进展缓慢的制约因素,同时阐述了利用反向遗传学手段挖掘出的磷高效候选基因。在分子调控机制层面,着重探讨了小麦磷信号转导通路中转录因子TaPHR1、TaMYB4等的功能。最后,从小麦磷高效精准表型组高通量的研发、花后体内磷再分配关键PHTs基因的精准鉴定,以及全基因组测序与高通量芯片技术的综合应用等方面,对小麦磷高效利用研究的未来发展方向进行展望。 展开更多

关键词 小麦 磷高效 高亲和磷转运蛋白 信号通路

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植物磷转运蛋白基因及其表达调控的研究进展 被引量：34

9

作者 王萍 陈爱群 +1 位作者 余玲 徐国华 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期584-591,共8页

土壤有效磷的缺乏是限制植物生长发育的主要因素之一,植物对于磷素营养的吸收及转运主要是通过不同家族的磷转运蛋白来进行的。在外部介质严重缺磷的环境中,植物体自身会通过诱导或增强磷素转运蛋白基因的表达量提高其对根际和共生菌根... 土壤有效磷的缺乏是限制植物生长发育的主要因素之一,植物对于磷素营养的吸收及转运主要是通过不同家族的磷转运蛋白来进行的。在外部介质严重缺磷的环境中,植物体自身会通过诱导或增强磷素转运蛋白基因的表达量提高其对根际和共生菌根菌丝磷素的吸收和利用,同时外界环境中的其他一些因素也会影响磷转运蛋白基因的表达调控。近年来,随着分子生物学技术和植物基因组学的快速发展,国内外有关磷素转运蛋白的分子研究也在不断深入,并取得了一系列令人振奋的成果。本文简述了近年来高等植物磷素转运蛋白基因的克隆、表达、调控及其可能存在的相互作用,并对进一步的研究作了展望。 展开更多

关键词 基因 表达调控 磷转运蛋白 植物

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杉木磷转运蛋白基因ClPht1;1的克隆及表达分析 被引量：8

10

作者 苏烁烁 李明 +2 位作者 吴鹏飞 张颖 马祥庆 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期33-42,共10页

【目的】PHT1基因家族是影响植物吸收磷营养的重要磷转运子之一。从杉木32号磷高效家系c DNA中克隆得到PHT1基因家族的1个杉木磷转运蛋白基因ClPht1;1,并对不同程度磷胁迫下ClPht1;1的时空表达进行研究,为杉木PHT1基因序列特征和功能结... 【目的】PHT1基因家族是影响植物吸收磷营养的重要磷转运子之一。从杉木32号磷高效家系c DNA中克隆得到PHT1基因家族的1个杉木磷转运蛋白基因ClPht1;1,并对不同程度磷胁迫下ClPht1;1的时空表达进行研究,为杉木PHT1基因序列特征和功能结构的研究以及磷高效利用杉木基因型的选育奠定基础。【方法】根据PHT1基因家族序列保守性设计简并引物,以32号磷高效杉木基因型根系c DNA为模板进行扩增获得目的基因ClPht1;1的c DNA序列,使用RACE技术对目的基因进行全长克隆,并对其序列特征、同源性和编码磷转运蛋白结构进行分析。实时荧光定量PCR检测ClPht1;1在32号磷高效杉木家系根、茎、叶中的表达,检测中度缺磷胁迫下ClPht1;1在不同磷利用效率杉木4号、15号、25号、27号、28号、32号家系根系中的表达差异,以及在中度、重度缺磷胁迫下ClPht1;1在32号磷高效杉木家系根系中随时间序列的表达量变化。【结果】克隆得到1个杉木磷转运蛋白PHT1基因,命名为ClPht1;1(Gen Bank登录号:KX302006),基因序列编码区长1 638 bp,编码545 aa的蛋白质。ClPht1;1所编码蛋白质由12个疏水的跨膜区域组成,1个疑似跨膜域。每个跨膜结构域基本由17~25个氨基酸残基组成螺旋,同时跨膜蛋白的N端和C端均位于细胞质内,保守序列位于第4个跨膜域。构成蛋白质的主要骨架是α-螺旋,无信号肽序列。ClPht1;1基因编码蛋白与日本柳杉PHT基因编码蛋白的氨基酸序列相似性达到87.0%,与胡杨、油茶、马尾松等PHT家族基因编码蛋白的氨基酸序列相似性均在75%以上。ClPht1;1基因在杉木的根、茎、叶组织中均有表达,其中在根中的表达量最高,在叶中的表达量最低。在中度缺磷胁迫下,ClPht1;1基因在杉木不同家系根部的表达量为25号>27号>4号>15号>32号>28号。在中度和重度缺磷胁迫下,ClPht1;1基因在32号杉木家系根部的表达量随胁迫时间的延长而逐渐上升;恢复供磷后,ClPht1;1基因表达量逐渐下降至正常水平;重度缺磷胁迫下,ClPht1;1基因表达量要高于其在中度缺磷胁迫下的表达量。【结论】ClPht1;1基因具有PHT1基因家族的典型结构,其编码蛋白的氨基酸序列与日本柳杉等磷转运蛋白氨基酸序列具有高度相似性,为杉木高亲和磷转运蛋白PHT1基因家族成员。ClPht1;1基因主要在杉木的根部表达,在叶片中的表达量较低;杉木磷利用效率越强,ClPht1;1基因在其根部的表达量越高。在不同磷利用效率的杉木家系中ClPht1;1基因表达量存在较大差异。ClPht1;1基因的表达受低磷胁迫的诱导,缺磷胁迫下ClPht1;1基因表达量明显升高,恢复供磷后ClPht1;1基因表达量明显降低。 展开更多

关键词 杉木 磷转运蛋白基因 Pht1 1 RACE RT-QPCR 磷利用效率

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一个玉米Pht1家族磷转运蛋白基因克隆和功能分析 被引量：13

11

作者 苏顺宗 吴锋锴 +2 位作者 刘丹 吴玲 高世斌 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期885-894,共10页

从耐低磷玉米自交系178中分离和鉴定高亲和力磷转运蛋白质基因,为开展磷高效分子育种奠定理论基础。本研究以水稻和拟南芥中鉴定的磷转运蛋白基因为基础,运用生物信息学方法,对玉米进行全基因组预测及系统进化分析;并运用克隆、实时荧... 从耐低磷玉米自交系178中分离和鉴定高亲和力磷转运蛋白质基因,为开展磷高效分子育种奠定理论基础。本研究以水稻和拟南芥中鉴定的磷转运蛋白基因为基础,运用生物信息学方法,对玉米进行全基因组预测及系统进化分析;并运用克隆、实时荧光定量PCR和亚细胞定位方法对其家族成员进行深入研究。结果表明,从玉米自交系B73全基因组序列中筛选出37个磷转运蛋白候选基因,并被聚类为五大家族。从耐低磷材料中扩增了一个属于Pht1家族成员ZmPht1;9的全长cDNA,该基因编码区长1620bp,编码539个氨基酸,含有典型的MFS超家族蛋白的保守结构域和12个跨膜结构;荧光定量PCR分析表明,在低磷胁迫下,该基因的相对表达量显著增加,且叶片中的表达量高于根系,同时在基因型之间也存在差异;原生质体转化的亚细胞定位结果显示,ZmPht1;9表达蛋白主要分布于细胞膜上。ZmPht1;9编码位于细胞膜上的高亲和力磷转运蛋白,对调节磷素的动态平衡起重要作用。 展开更多

关键词 玉米 磷转运蛋白 进化树 基因表达 亚细胞定位

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磷胁迫下蔗糖对水稻苗期根适应性和磷酸转运蛋白基因表达的影响 被引量：11

12

作者 苏军 张武君 +2 位作者 杜琳 宋亚娜 付艳萍 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1334-1340,共7页

磷是植物生长和发育中最重要的必须元素之一。尽管土壤中磷资源很丰富,但大部分磷是以植物不能吸收利用的固定态和有机态存在,特别是以酸性土壤为主的南方稻田,水稻缺磷现象非常严重。理解和掌握水稻对低磷的适应机制有助于利用分子手... 磷是植物生长和发育中最重要的必须元素之一。尽管土壤中磷资源很丰富,但大部分磷是以植物不能吸收利用的固定态和有机态存在,特别是以酸性土壤为主的南方稻田,水稻缺磷现象非常严重。理解和掌握水稻对低磷的适应机制有助于利用分子手段培育磷高效利用水稻品种。为阐明蔗糖提高水稻耐低磷的机制,本研究对水稻幼苗进行不同磷、糖处理,分析水稻幼苗在不同磷糖配比培养基中的根系结构、无机磷、酸性磷酸酶活性的变化,并利用定量RT-PCR技术分析水稻磷酸转运蛋白基因(OsPT)和酸性磷酸酶基因(OsSAP1)的表达。试验设2个磷浓度:无磷和85 mg·L?1KH2PO4,2个蔗糖浓度:无糖和3%蔗糖,正交设计。结果表明,在低磷胁迫时添加蔗糖,能使水稻幼苗的根总长度、总根数、根冠比显著增加,根分泌的酸性磷酸酶活性降低,但水稻体内的磷酸转运酶活性提高。11个与磷具有高度亲和力的磷酸转运酶的表达发生了改变,其中根优势表达的4个基因OsPT2、OsPT3、OsPT4、OsPT6对磷、糖的影响最为敏感,暗示了蔗糖是通过调节磷转运蛋白维持磷的吸收和平衡。增加根系的蔗糖分配能够提高水稻幼苗对磷胁迫的耐受性。 展开更多

关键词 水稻 磷胁迫 蔗糖 磷酸转运蛋白基因 酸性磷酸酶

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磷转运蛋白基因TaPht1;4的染色体定位及其在低磷下与小麦吸磷能力的关系 被引量：3

13

作者 郭丽 郭程瑾 +2 位作者 路文静 李小娟 肖凯 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期877-884,共8页

【目的】植株对介质中磷素的吸收及磷素在体内器官组织间的转运,是通过位于细胞质膜上的磷转运蛋白(PT)介导完成的。高亲和PT在介导植物对低磷逆境下的磷素吸收中发挥重要作用。本研究以小麦中国春遗传背景的整套B染色体双端体为材料,... 【目的】植株对介质中磷素的吸收及磷素在体内器官组织间的转运,是通过位于细胞质膜上的磷转运蛋白(PT)介导完成的。高亲和PT在介导植物对低磷逆境下的磷素吸收中发挥重要作用。本研究以小麦中国春遗传背景的整套B染色体双端体为材料,对小麦高亲和PT基因TaPht1;4的染色体定位特征及其与低磷下小麦品种磷效率的联系进行系统研究,旨在为今后小麦品种磷效率分子鉴定和磷高效遗传改良提供依据。【方法】采用水培法培养中国春(CS)及其遗传背景B染色体组双端体幼苗。三叶期时收获各供试材料根系,提取各材料基因组DNA,通过PCR特异扩增TaPht1;4,鉴定TaPht1;4在染色体上定位。通过对各供试材料三叶期幼苗进行24 h低磷胁迫获取丰缺磷处理根叶样本,采用半定量RT-PCR及实时定量PCR分析TaPht1;4在丰缺磷下的表达。采用上述幼苗培养、丰缺磷处理和基因表达分析技术,研究不同磷吸收效率小麦品种磷效率参数和TaPht1;4表达特征。【结果】1)与CS及其他双端体材料能特异扩增目标基因不同,在3BS中未扩增到目标基因TaPht1;4;采用半定量RT-PCR和qPCR对丰、缺磷下CS和各双端体根、叶中TaPht1;4的表达研究表明,丰磷下各供试材料根、叶中均检测不到TaPht1;4表达,缺磷下各供试材料叶片中也均未检测到TaPht1;4表达,但在根中除3BS未检测到TaPht1;4表达外,CS和其他双端体均具有较高的TaPht1;4表达水平。表明TaPht1;4定位在3B染色体长臂,呈低磷诱导和根系特异表达特征。2)丰磷下,3BS单株干重与CS没有差异;缺磷下,与CS相比,3BS单株干重显著降低。表明缺少TaPht1;4及所在3B染色体长臂后,植株干物质生产能力受到较大影响,这可能与因缺乏该染色体臂丧失TaPht1;4造成低磷下植株的磷素吸收能力降低密切相关。3)对丰、缺磷下不同磷吸收效率6个小麦品种TaPht1;4的表达水平以及单株干重、全磷含量、磷累积量和磷效率研究表明,缺磷下各小麦品种表现为随品种磷吸收效率提高,TaPht1;4表达水平也随之增高。表明TaPht1;4表达水平与低磷下小麦品种磷素吸收能力和干物质积累具有紧密联系。【结论】小麦高亲和PT基因TaPht1;4定位在3B长臂。低磷条件下,3BS的单株干重和磷累积量较CS显著降低。丰、缺磷下,不同磷吸收效率小麦品种TaPht1;4表达水平与植株干重和单株磷累积量密切相关。TaPht1;4能显著增强小麦在低磷下磷素吸收能力,可作为小麦品种耐低磷能力的参考分子评价指标。 展开更多

关键词 小麦(Triticum AESTIVUM L.) 磷转运蛋白基因 低磷胁迫 磷素吸收 干物质生产

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豆梨磷转运蛋白质基因(PcPht1)的克隆、表达及启动子分析 被引量：3

14

作者 李慧 丛郁 +2 位作者 常有宏 蔺经 盛宝龙 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2013年第4期842-850,共9页

为明确梨砧木豆梨(Pyrus calleryana Dcne.)磷转运蛋白质基因的序列特点和表达模式,采用同源克隆、RACE技术和染色体步移法克隆获得1个Pht基因PcPht1的cDNA、DNA及启动子序列,并利用RT-PCR检测在不同供磷水平下该基因在豆梨幼苗中的表... 为明确梨砧木豆梨(Pyrus calleryana Dcne.)磷转运蛋白质基因的序列特点和表达模式,采用同源克隆、RACE技术和染色体步移法克隆获得1个Pht基因PcPht1的cDNA、DNA及启动子序列,并利用RT-PCR检测在不同供磷水平下该基因在豆梨幼苗中的表达情况。结果表明PcPht1 cDNA序列编码区长1 617 bp,编码1个由538个氨基酸组成的蛋白质,其相对分子质量为5.908×104。该基因编码区DNA序列没有内含子,其启动子除了具有TATA/CAAT-box外还包含防御与胁迫响应元件、光响应元件和茉莉酸甲酯响应顺式作用元件。PcPht1所编码蛋白质由12个疏水的跨膜区域组成,包括H2PO4-/nH+共运体、糖转运体和MFS通用底物转运体3个Pht1蛋白质特征结构域。PcPht1与大豆GmPht1;7和橡胶HbPht1间有较高的一致性(分别为88.0%和87.0%);与拟南芥Pht1蛋白质家族处于系统进化树的同一分支,并与AtPht1;4和AtPht1;7的亲缘关系最近。正常供磷条件下,PcPht1基因主要在根中表达,低磷时该基因的表达上调,提高供磷浓度其表达受到抑制,说明PcPht1的表达受环境磷浓度调控。 展开更多

关键词 豆梨 磷转运蛋白质基因 分离 启动子 表达

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菌根化马尾松磷转运蛋白家族基因的生物信息学和表达分析 被引量：3

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作者 张婷 丁贵杰 文晓鹏 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期90-98,共9页

利用同源克隆法从菌根化马尾松中获得14条磷转运蛋白基因片段,对其中6条(PmP1~PmP6)编码的氨基酸序列进行了比对和同源性分析,检测了不同磷水平下各成员的表达模式.结果表明,PmP1~PmP6编码氨基酸序列具有Pht1磷转运蛋白家族的典型特征,... 利用同源克隆法从菌根化马尾松中获得14条磷转运蛋白基因片段,对其中6条(PmP1~PmP6)编码的氨基酸序列进行了比对和同源性分析,检测了不同磷水平下各成员的表达模式.结果表明,PmP1~PmP6编码氨基酸序列具有Pht1磷转运蛋白家族的典型特征,成员间相似性达70%以上.系统分析表明,它们分为5个亚组,与双子叶植物的同源性较高,且高度进化保守.综合分析半定量和荧光定量PCR结果显示,PmP1~PmP6的表达受外生菌根诱导,且根、茎和针叶中均有表达.未接种菌根真菌时,PmP1~PmP6在针叶中表达量最高,其次为根;接种后,根中表达活性升高,其表达量与生长环境中磷水平相关,低磷条件下被高效激活,高磷条件反而抑制其表达.因此,PmP1~PmP6参与菌根化马尾松体内磷的吸收和转运过程. 展开更多

关键词 马尾松 外生菌根 磷转运蛋白基因 表达分析

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小麦磷转运蛋白基因TaPT2的转录调控特征研究 被引量：1

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作者 张树华 赵芳华 +2 位作者 崔喜荣 郭程谨 肖凯 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期6-12,共7页

在富集低磷逆境的根系cDNA差减文库中,获得了与小麦磷转运蛋白基因TaPT2具有相同序列的表达序列标签(EST)。TaPT2的表达呈根系特异性,对外界低磷逆境呈明显应答,表明该基因在小麦抵御外界低磷逆境中可能发挥重要作用。采用基因组行走技... 在富集低磷逆境的根系cDNA差减文库中,获得了与小麦磷转运蛋白基因TaPT2具有相同序列的表达序列标签(EST)。TaPT2的表达呈根系特异性,对外界低磷逆境呈明显应答,表明该基因在小麦抵御外界低磷逆境中可能发挥重要作用。采用基因组行走技术,克隆了长度为1 300 bp的TaPT2启动子,该启动子含有保守TATA盒、CAAT盒,以及应答低磷逆境的Pho-like元件和其他3个组织特异元件,表明上述元件在调控TaPT2的表达中施加重要影响。用TaPT2启动子驱动报告基因GUS的实验证实,该启动子在烟草中驱动GUS的表达特征与TaPT2在小麦中的表达特征一致,表现为呈根系特异表达且在外界低磷逆境下的GUS活性较正常供磷水平明显增强。因此,TaPT2的表达与其启动子中含有的应答低磷逆境元件和组织特异表达元件密切相关。根系特异表达且呈表达低磷胁迫诱导特征表明,TaPT2在改善小麦植株在低磷下磷素的吸收中可能发挥重要功能。 展开更多

关键词 小麦 磷转运蛋白基因 表达 转录调控

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一步法RT-PCR克隆水稻线粒体磷转运蛋白基因及其序列特征分析

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作者 王峰 黄璐圆 +2 位作者 王宏斌 刘兵 王金发 《热带亚热带植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期303-309,共7页

以水稻广亲和品种Cpslo17幼穗为材料,用一步法RT-PCR(逆转录聚合酶链式反应)克隆了一个长度为1118bp的编码线粒体磷转运蛋白的OsMPT基因。序列分析表明其包含了基因完整的编码序列,编码由368个氨基酸组成的线粒体磷转运蛋白,它与玉米、... 以水稻广亲和品种Cpslo17幼穗为材料,用一步法RT-PCR(逆转录聚合酶链式反应)克隆了一个长度为1118bp的编码线粒体磷转运蛋白的OsMPT基因。序列分析表明其包含了基因完整的编码序列,编码由368个氨基酸组成的线粒体磷转运蛋白,它与玉米、大豆、Lotusjaponicus、Betulapendula、拟南芥的线粒体磷转运蛋白氨基酸序列相似率分别为93.5%,85.6%,83.8%,83.7%,81.1%。氨基酸疏水谱分析显示它有线粒体磷转运蛋白家族高度保守的6个跨膜结构域。水稻线粒体磷转运蛋白N端富含精氨酸(Arginine)、丙氨酸(Alanine)和丝氨酸(Serine)。iPSORT预测其蛋白N端具有定位于线粒体的信号肽序列,进一步分析表明此编码区段有6个外显子和5个内含子。RT-PCR结果表明,OsMPT基因在水稻两个亚种粳稻和籼稻的叶片中均有表达,在Cpslo17营养器官和生殖器官中都有高水平表达。水稻线粒体磷转运蛋白的克隆和表达分析将为研究其结构和生物学功能奠定基础。 展开更多

关键词 水稻 线粒体磷转运蛋白 序列分析 基因组结构 RT—PCR

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叶用莴苣磷转运蛋白LsPHT1基因的克隆及其在纳米材料处理下的表达

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作者 汪玉洁 陈日远 +3 位作者 刘厚诚 宋世威 苏蔚 孙光闻 《中国蔬菜》 北大核心 2018年第2期27-33,共7页

以叶用莴苣品种耐抽薹意大利生菜为试材,采用RT-PCR结合RACE技术,克隆磷转运蛋白Ls PHT1基因序列;并利用半定量PCR结合实时荧光定量PCR技术检测叶用莴苣在纳米材料处理下Ls PHT1基因的表达情况。结果表明:Ls PHT1基因的开放阅读框为1 60... 以叶用莴苣品种耐抽薹意大利生菜为试材,采用RT-PCR结合RACE技术,克隆磷转运蛋白Ls PHT1基因序列;并利用半定量PCR结合实时荧光定量PCR技术检测叶用莴苣在纳米材料处理下Ls PHT1基因的表达情况。结果表明:Ls PHT1基因的开放阅读框为1 605 bp,编码534个氨基酸,推测蛋白质分子量为58.5 k D,具有PHT1家族的保守特征序列GGDYPLSATIx SE,与菊花PHT氨基酸序列同源性高达88%。Ls PHT1仅在叶用莴苣根部表达,而在叶片中几乎不表达。在叶用莴苣全生长期内,Ls PHT1的表达量呈先上升后下降的变化趋势。在生长中后期,纳米材料处理的叶用莴苣根部Ls PHT1表达量显著高于对照,说明Ls PHT1的表达受纳米材料的诱导上调。 展开更多

关键词 叶用莴苣 磷转运蛋白基因 克隆 纳米材料 基因表达

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小麦磷转运蛋白基因TaPT4的克隆和表达分析 被引量：8

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作者 刘芳朋 张立军 +4 位作者 谷俊涛 李小娟 郭程谨 路文静 肖凯 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期1-7,共7页

在富集低磷响应基因的小麦根系cDNA差减杂交文库中,测序后获得1个与大麦磷转运蛋白基因HvPT4高度同源的表达序列标签TaPT4-EST。经BLAST分析获得该EST对应的全长cDNA,将其命名为TaPT4。TaPT4的cDNA全长为1 927bp,编码537个氨基酸残基,... 在富集低磷响应基因的小麦根系cDNA差减杂交文库中,测序后获得1个与大麦磷转运蛋白基因HvPT4高度同源的表达序列标签TaPT4-EST。经BLAST分析获得该EST对应的全长cDNA,将其命名为TaPT4。TaPT4的cDNA全长为1 927bp,编码537个氨基酸残基,编码蛋白含有12个跨膜保守域。系统进化分析表明,TaPT4除与HvPT4具有较高的相似性外,还与呈高亲和特征的黑麦磷转运蛋白基因PT和小麦磷转运蛋白基因PT1高度同源。TaPT4在叶中的表达为组成型,在根中的表达受到低磷诱导;此外,无论在低磷处理还是正常供磷条件下,TaPT4在根中的表达均表现明显的昼夜节律特征,表现为随照光时间延长而表达增高,进入暗期后表达减弱。上述结果表明TaPT4可能是归属于高亲和特征的小麦磷转运蛋白,在增强小麦在低磷逆境下的磷素吸收中发挥着重要作用。 展开更多

关键词 小麦(Triticum AESTIVUM L.) 磷转运蛋白基因 克隆 表达

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豆科植物Pht1磷转运蛋白家族基因的研究进展 被引量：6

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作者 陈丽玉 秦璐 +1 位作者 赵静 廖红 《大豆科学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1057-1065,共9页

磷是植物生长发育必需的大量矿质营养元素之一。植物获取磷是由磷转运蛋白介导的,因此对磷转运蛋白的调控是植物适应低磷胁迫的有效机制之一。Pht1磷转运蛋白家族基因是目前研究较为深入的磷转运蛋白基因家族,主要负责植物对外界磷的吸... 磷是植物生长发育必需的大量矿质营养元素之一。植物获取磷是由磷转运蛋白介导的,因此对磷转运蛋白的调控是植物适应低磷胁迫的有效机制之一。Pht1磷转运蛋白家族基因是目前研究较为深入的磷转运蛋白基因家族,主要负责植物对外界磷的吸收以及植株体内磷的运转。大部分豆科植物是能进行共生固氮的环境友好型植物,对豆科植物Pht1磷转运蛋白基因功能的深入挖掘是实现豆科植物氮磷协同高效的基础。本文主要介绍了近年来豆科植物Pht1磷转运蛋白家族基因的研究进展,并指出今后研究的主要方向,为豆科植物磷效率的遗传改良提供新思路。 展开更多

关键词 豆科植物 Pht1 磷转运蛋白 低磷胁迫 基因功能

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