2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、磷是植物正常生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)元素。盡管大部分的土壤全磷含量都比較高,但磷很容易被土壤所固定,因此,其有效性較低,難以被植物直接吸收利用。大豆(Glycine max)是重要的經(jīng)濟(jì)作物,土壤有效磷缺乏制約了大豆的生長(zhǎng),影響其產(chǎn)量和質(zhì)量。根系是植物吸收養(yǎng)分的主要器官,而植物對(duì)外界磷的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)主要依賴于根系中的Pht1磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白家族。因此,為了提高大豆的磷吸收效率,開展大豆 Pht1磷轉(zhuǎn)運(yùn)子的研究顯得非常重要。本研究首先比較了大豆測(cè)序品種威

2、廉姆斯82和本校選育的磷高效大豆品系粵春03-3的磷效率,接著分析了大豆Pht1磷轉(zhuǎn)運(yùn)子家族基因?qū)α诐舛茸兓捻憫?yīng),篩選出根部特異的、對(duì)磷響應(yīng)敏感的磷轉(zhuǎn)運(yùn)子GmPTs,并進(jìn)一步分析大豆磷轉(zhuǎn)運(yùn)子 GmPTs轉(zhuǎn)錄后磷酸化調(diào)控機(jī)制,在此基礎(chǔ)上,對(duì)篩選出來的磷轉(zhuǎn)運(yùn)子GmPT4進(jìn)行相關(guān)的生理與分子試驗(yàn),探討其在大豆應(yīng)對(duì)低磷環(huán)境過程中的功能。主要結(jié)果如下:
  1)水培條件下,低磷處理顯著抑制了大豆的生長(zhǎng)。和正常供磷相比,低磷條件下植株生物量

3、和根系的生長(zhǎng)受到抑制,受抑制程度隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)而增大。試驗(yàn)所用的兩個(gè)品種大豆對(duì)磷的響應(yīng)存在著基因型差異,粵春03-3對(duì)磷的吸收利用效率要優(yōu)于威廉姆斯82。
  2)大豆GmPht1磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白家族基因?qū)Χ唐诹诐舛茸兓捻憫?yīng)。結(jié)果表明:大部分磷轉(zhuǎn)運(yùn)子在外界供磷濃度降低時(shí)會(huì)受到不同程度的誘導(dǎo)。其中 GmPT1受到誘導(dǎo)的程度最高、GmPT4次之,其它的GmPTs表達(dá)水平都相對(duì)較低;而GmPT7與GmPT13的表達(dá)量變化呈明顯的上下波動(dòng)

4、,表明其變化可能與晝夜更替有關(guān)。另外,GmPT4在缺磷條件下,表達(dá)量迅速上升,在缺磷36h時(shí)達(dá)到最大值,回補(bǔ)磷后其表達(dá)量迅速下降。GmPT4的表達(dá)量隨著外界磷濃度變化而變化,表明其可能是根部特異的磷響應(yīng)敏感的磷轉(zhuǎn)運(yùn)子。
  3)高低磷處理?xiàng)l件下大豆 GmPTs在根不同部位的表達(dá)。結(jié)果表明:GmPT1、GmPT4、GmPT7、GmPT12、GmPT13主要在低磷條件下的側(cè)根表達(dá),GmPT2、GmPT3、GmPT6在低磷條件下的側(cè)根和

5、主根處都有表達(dá),GmPT5則主要在低磷條件下的主根表達(dá),而GmPT14在高磷條件下的側(cè)根表達(dá)較高,GmPT8、GmPT9、GmPT10在高低磷處理中植物各部位的表達(dá)差異不明顯。
  4)對(duì)候選基因GmPT4進(jìn)行生物信息學(xué)分析,其含有12個(gè)保守的跨膜結(jié)構(gòu)域,啟動(dòng)子區(qū)域含有1個(gè)P1BS和3個(gè)W-box元件。磷酸化位點(diǎn)預(yù)測(cè)分析表明其含有19個(gè)可能的磷酸化位點(diǎn),其中第509位Ser(絲氨酸)和第514位Ser分值最高。亞細(xì)胞定位分析表明,

6、GmPT4定位于質(zhì)膜上。GmPT4啟動(dòng)子融合GUS染色分析表明,高磷條件下,GmPT4主要在中柱表達(dá),而低磷條件下,GmPT4主要在表皮、皮層和中柱表達(dá)。
  5)酵母回補(bǔ)試驗(yàn)表明,GmPT4及其點(diǎn)突變體能部分回補(bǔ)酵母突變體 MB192高親和磷轉(zhuǎn)運(yùn)功能;對(duì)GmPT4可能的磷酸化位點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)突變,將第509位Ser(絲氨酸)突變?yōu)锳la(丙氨酸),并不影響其功能及定位;而將第514位Ser突變?yōu)锳la時(shí),GmPT4的定位不發(fā)生改變,但

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