Rpfan37在刺槐共生结瘤过程中的功能探究

分类： 生物学 >> 生物工程 提交时间： 2018-03-15 合作期刊: 《中国生物工程杂志》

冯昭 丑敏霞

摘要： 目的：研究刺槐中与磷脂酰肌醇转运蛋白有较高同源性的基因Rpfan37的功能，为探究相关基因参与豆科植物与根瘤菌共生结瘤过程提供新的思路。方法：通过前期研究，建立豆科植物刺槐与共生根瘤菌互作的抑制差减杂交反交文库，筛选疑似与共生结瘤相关的基因。利用PCR技术快速克隆经实时荧光定量PCR技术（RT-qPCR）分析基因在不同接菌时间及不同植物组织的表达。构建RNA干扰（RNAi）重组载体，转农杆菌介导转化植物根部，接种根瘤菌后验证该基因在刺槐共生结瘤过程的功能。结果：基因表达分析显示，在接菌与未接菌的刺槐根中，处理后第15天，表达均显著上调，但接菌与未接菌处理对该基因表达无显著影响；在成熟的根瘤中，该基因仅为低水平表达。RNAi转化植株的鲜重、株高和根长以及结瘤数较对照组显著降低。在镜下观察到RNAi植株根毛发育异常；与对照相比，RNAi转化植株形成的根毛卷曲、根毛侵染线及根瘤原基数目均显著降低。根瘤石蜡切片结果显示RNAi植株根瘤中的侵染细胞与对照相比明显减少，分析豆血红蛋白表达发现，RNAi植株中根瘤发育成熟过程明显受阻。结论：在豆科植物刺槐中发现的相关基因Rpfan37能够参与刺槐共生结瘤过程，为研究磷脂酰肌醇转运蛋白在共生结瘤过程中的作用提供了新的理论基础。

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