摘要: 磷素是高等植物正常生长所必需的大量元素之一,主要由根系从土壤中获取。缺磷是限制橡胶产量一个重要因子,海南橡胶园土壤缺磷较为普遍。对橡胶树磷营养性状进行遗传改良是缓解磷资源缺乏,提高橡胶产量和磷肥利用效率的有效途径之一。 在大多数植物... 展开 磷素是高等植物正常生长所必需的大量元素之一,主要由根系从土壤中获取。缺磷是限制橡胶产量一个重要因子,海南橡胶园土壤缺磷较为普遍。对橡胶树磷营养性状进行遗传改良是缓解磷资源缺乏,提高橡胶产量和磷肥利用效率的有效途径之一。 在大多数植物中,磷吸收由低亲和力和高亲和力两个转运系统组成;磷缺乏时,高亲和力转运系统是植物根吸收磷的主要机制。目前,已经从番茄、拟南芥、水稻等高等植物中分离出高亲和力磷酸盐转运蛋白,但橡胶树磷酸盐转运蛋白基因克隆和功能的研究工作至今仍是空白。近年来,抑制消减杂交技术(suppression subtractive hybridizatio,SSH)已用于鉴定橡胶树差异表达基因,但未见利用该技术鉴定磷营养相关基因的报道。 本研究首次克隆了橡胶树磷酸盐转运蛋白基因HbPht1,并利用抑制消减杂交技术获得了部分磷胁迫相关的ESTs。研究结果如下: 1利用RT-PCR和RACE方法,首次从橡胶树胶乳中克隆到一个磷酸盐转运蛋白基因,命名为HbPht1(GenBank接受号为HM015901)。该基因全长cDNA为1804bp开放阅读框长度为1611bp,5’非翻译区长65bp,3’非翻译区长128bp。 2 HbPht1最长ORF编码536个氨基酸的蛋白,预测分子质量和等电点分别为59Kda和8.766。多肽链的疏水性分析表明,HbPht1具有12个疏水的跨膜区和高亲和力磷酸盐转运蛋白中保守的3个磷酸化作用位点:蛋白激酶C作用位点(T-A-R)、N端糖基化部位(N-A-T-T)和酪蛋白激酶Ⅱ作用部位(S-L-E-E)。 3植物磷酸盐转运蛋白在序列上高度保守,HbPht1与其它植物磷酸盐转运蛋白的同源性在70%以上。进化分析表明HbPht1被分在Pht1家族中,与高大乔木杨树PtrPHT1-4的亲缘关系最近,属于高亲和磷转运蛋白。 4在大肠杆菌中进行HbPht1的原核表达,成功构建重组质粒pET-HbPht1。 5用低磷胁迫处理橡胶树幼苗的根、叶cDNA为driver,正常磷处理橡胶幼苗的根、叶eDNA为tester,通过抑制消减杂交技术构建了两个富集差异表达基因的正向SSHcDNA文库。同时,以正常磷处理橡胶幼苗的根、叶cDNA为driver,低磷胁迫处理橡胶树幼苗的根、叶cDNA为tester,构建了两个富集差异表达基因的反向SSH cDNA文库。从这四个SSH cDNA文库中筛选出部分磷营养相关基因。 收起