GmCYP707A3b和GmCYP707A1a對大豆結(jié)瘤固氮的影響.pdf

1、不斷惡化的環(huán)境，特別是干旱、土壤鹽堿化日趨嚴重，嚴重影響大豆的產(chǎn)量和結(jié)瘤固氮的能力。本研究利用轉(zhuǎn)基因發(fā)根，過表達和沉默大豆ABA代謝途徑中的關(guān)鍵基因(GmCYP707A3b和GmCYP707A1a)，探究這兩個基因如何通過調(diào)節(jié)ABA含量來影響大豆的結(jié)瘤固氮能力以及抗旱和抗鹽脅迫的能力，以提高大豆產(chǎn)量。
　　利用生物信息學分析技術(shù)，我們分辨出GmCYP707A家族蛋白序列，并從天隆一號根瘤cDNA中克隆GmCYP707A3b和GmC

2、YP707A1a兩個基因，構(gòu)建他們的過表達(pB2GW7)和RNA干擾沉默(pB7GWIWG2(Ⅱ))載體，然后轉(zhuǎn)入發(fā)根農(nóng)桿菌(Agrobacterium rhizogenes)株K599中。通過注射大豆下胚軸獲得嵌合轉(zhuǎn)基因大豆，即擁有野生型的地上莖稈葉，但有表達這些P450基因載體的轉(zhuǎn)基因發(fā)根的嵌合轉(zhuǎn)基因大豆。用費氏中華根瘤菌（Sinorhizobium fredii）USDA205侵染嵌合轉(zhuǎn)基因發(fā)根28d后獲得不同的結(jié)瘤效果。我們克

3、隆了GmCYP707A3b和GmCYP707A1a的啟動子，并用采用GUS報告基因染色檢測表達來檢測其組織特異性表達的載體。我們發(fā)現(xiàn)GmCYP707A3b和GmCYP707A1a啟動子主要驅(qū)動在根的中柱鞘和根瘤的表皮層中的表達。GmCYP707A3b和GmCYP707A1a的GFP融合蛋白的亞細胞定位研究發(fā)現(xiàn)，GmCYP707A3b主要表達在細胞質(zhì)中，而GmCYP707A1a表達在細胞膜上。
　　qRT-PCR結(jié)果分析顯示，沉默G

4、mCYP707A3b后，結(jié)瘤信號傳導途徑中相關(guān)基因和固氮過程中相關(guān)基因的表達也隨之提高，可能與其增加GmCHS8和GmCHI1A的表達而使異黃酮的含量升高，提高蛋白質(zhì)的含量，最終提高結(jié)瘤數(shù)量和固氮能力。而在沉默GmCYP707A3b后，根和根瘤中的ABA和IAA含量升高，JA的含量卻降低。沉默GmCYP707A1a后，提高ABA的含量，卻降低其結(jié)瘤固氮能力，其調(diào)控機制與沉默GmCYP707A3b的不同，具體調(diào)節(jié)機制還有待進一步的研究。沉