导读:本文包含了磷转运蛋白基因论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:线粒体磷转运蛋白,SlMPT3,1基因,磷素吸收
磷转运蛋白基因论文文献综述
于国红[1]（2018）在《番茄磷转运蛋白基因SlMPT3;1在水稻中的遗传转化与功能验证》一文中研究指出磷在植物生理生化代谢过程中发挥着重要的调节作用。磷缺乏通常影响植物生长发育,导致作物产量降低。磷矿资源的有限性及磷肥过度使用造成的磷资源浪费使得培育磷高效吸收利用的农作物品种显得尤为重要。因此,筛选与验证高效磷素吸收利用磷转运蛋白基因的研究成为培育磷高效吸收利用农作物品种的有效方式。前人研究发现,线粒体磷转运蛋白在能量调控方面具有一定的作用。本研究旨在验证目的基因在磷缺乏条件下对磷素吸收利用的分子应答调控机制。本研究从番茄cDNA文库中克隆到SlMPT3;1基因。生物信息学分析表明,番茄SlMPT3;1蛋白有2个线粒体磷转运蛋白所具有的线粒体超家族结构域,蛋白结构具有6个跨膜域,初步判断其属于MPT家族线粒体磷转运蛋白的一员。亚细胞定位结果表明:在携16318hGFP::SlMPT3;1载体的烟草原生质体中线粒体上观察到绿色荧光信号,证明SlMPT3;1蛋白具有典型的MPT家族线粒体磷转运蛋白的表达特征。功能互补实验结果显示:低磷条件下,SlMPT3;1蛋白能够弥补磷素转运系统缺失酵母突变体的磷吸收转运能力,为SlMPT3;1磷素转运蛋白具有磷素吸收功能提供证据。利用农杆菌介导法将植物过表达载体PCAMBIA1304::SlMPT3;转化到水稻成熟胚愈伤组织获得转基因水稻幼苗,经卡那抗性筛选和PCR扩增检测获得转基因阳性苗18株,经继代培养挑选3个纯合株系进行后续实验;转基因水稻幼苗GUS组织染色分析表明,SlMPT3;1基因的表达部位主要集中在根系表皮和本质部以及水稻茎叶组织。酵母双杂交实验筛选初步证明蛋白SlMPT3;1与SlGPI互作;BiFC实验证明两个蛋白互作位为细胞质膜膜。组培实验表明:低磷条件下,转基因水稻幼苗根系总根长、总辐射面积和总表面积与受体相比明显增加,说明SlMPT3;1基因可能通过改善水稻根际酸性环境促进根系发育。水培实验结果表明:低磷条件下,与受体相比,转基因水稻株高明显增加;叁个转基因株系叶片中叶绿素、可溶性糖含量、脯氨酸含量和总磷含量都比受体中相对应的含量明显增加。转录组测序结果显示:低磷条件下,与受体相比,转基因水稻株系中的一些转录因子及与磷素吸收相关的基因表达量明显上调。qRT-PCR结果印证了转录组测序中部分差异表达基因的表达调控模式。土培试验结果表明:低磷条件下,与受体相比,叁个转基因株系单株粒数与单株产量明显增加。以上实验结果表明,SlMPT3;1属于线粒体磷转运蛋白,受低磷诱导表达,通过与转基因水稻中多种差异表达基因共同参与磷饥饿应对调控代谢途径,提高转基因水稻籽粒产量。这些发现为利用MPT家族基因作物分子育种提供有效科学依据和材料支撑。(本文来源于《中国农业大学》期刊2018-12-01）
郭珑辉[2]（2018）在《番茄高亲和磷转运蛋白基因SlPT1表达载体的构建和功能分析》一文中研究指出磷在植物生长发育中起着关键的作用,大量营养元素中磷的缺少会影响到植物生长的各个环节。磷素在土壤中的含量很多但是可利用的却很少,为了应对这些环境条件的制约,植物进化出了自己的磷素利用系统。磷转运蛋白PHT1家族对磷的吸收和利用起到了关键作用,在磷胁迫的条件下,大多数的磷转运蛋白基因都进行了大量表达来提高细胞体内的磷素含量。番茄(Solanum lycopersicum)是主要蔬菜栽培作物,缺磷可引起番茄的产量和品质下降,研究番茄高亲和磷转运蛋白SlPT1基因的功能可以帮助解决番茄对磷素的利用。本课题构建了SlPT1基因的过表达载体对拟南芥突变体进行遗传转化,验证其在拟南芥突变体中的功能。对SlPT1基因启动子进行了克隆,并对其特性进行初步研究。具体实验结果如下:1.通过NCBI在线查找番茄基因数据库,获得了番茄SlPT1基因的序列,分析定位开放阅读框并进行设计引物,PCR扩增获得了一条长为1654bp的片段序列。通过Blast基因序列比对与氨基酸序列比对进行分析,番茄磷转运蛋白基因SlPT1的全长为2002bp(GenBank ACCESSION NM_001247432),开放阅读框为1617bp,编码一个538个氨基酸的蛋白质。番茄SlPT1基因编码的磷转运蛋白的分子式为:C_(2716)H_(4137)N_(673)O_(722)S_(29)。氨基酸的组成成分表2.6,分子量:58699.54D,等电点为8.51,平均亲水系数0.401,不稳定系数29.20。番茄SlPT1与拟南芥AtPT4有高同源性。2.将扩增克隆得到的SlPT1基因连接到T-Vector pMD 19载体上并转化大肠杆菌,然后进行测序。将测序正确的提取质粒,SlPT1-T质粒和pCAMBIA3301/Luc载体质粒用分别用XbaⅠ和XmaⅠ限制性内切酶进行处理,然后进行连接转化,将构建的表达载体命名为SlPT1-pCAMBIA3301/Luc。3.用农杆菌介导的蘸花法进行遗传转化拟南芥突变体,筛选并获得了转基因植株,进而获得T1代种子。进而对T1代植株进行表型观察,相比于对照植株,转基因植株在正常培养条件下未出现缺磷症状差异不明显,但是根部形态变化明显。转基因植株提高了磷的吸收,在正常培养条件下高于对照,缺磷情况下和对照相比不明显。4.扩增获得了一条903bp大小的启动子序列,在线进行序列分析和顺式作用元件预测。将克隆得到的片段连接T-Vector pMD 19载体测序,将SlPT1-Pro-T质粒和pBI121载体质粒用酶切位点HindⅢ到XmaⅠ进行双酶切,连接转化并验证,构建完成替换CaMV35S启动子的表达载体。通过对拟南芥的瞬时表达,根据对照比较及其染色效果分析,SlPT1基因启动子在根部活性明显。综上所述:构建完成了表达载体SlPT1-pCAMBIA3301/Luc。对转基因植株处理,进行表型观察,相比于对照植株转基因植株在正常培养条件下未出现缺磷症状差异不明显但是根部形态变化明显。转基因植株提高了磷的吸收,在正常培养条件下高于对照,缺磷情况下和对照相比不明显。SlPT1基因启动子对拟南芥的转化,进行了初步研究,SlPT1基因启动子在根部活性明显。(本文来源于《沈阳农业大学》期刊2018-06-11）
汪玉洁,陈日远,刘厚诚,宋世威,苏蔚[3]（2018）在《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》一文中研究指出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表达量显着高于对照,说明Ls PHT1的表达受纳米材料的诱导上调。(本文来源于《中国蔬菜》期刊2018年02期）
辛华洪,王伟东,王明乐,马青平,甘玉迪[4]（2017）在《茶树磷转运蛋白基因CsPT4的克隆、亚细胞定位及表达分析》一文中研究指出茶园中磷肥的利用效率取决于茶树体内与磷元素吸收、转运及生理利用等相关蛋白的协同调控,而磷转运蛋白(Phosphate transporter proteins,Phts)在此过程中起着关键的调控作用。本研究以茶树品种龙井长叶(Camellia sinensis cv.Longjing-changye)为试验材料,采用同源克隆的方法首次克隆获得茶树磷转运蛋白编码基因Cs Pht1:4(Cs PT4)的全长c DNA。该基因全长1 642 bp,开放阅读框(ORF)1 620 bp(Gen Bank登录号:KY132100),编码539个氨基酸。生物信息学分析显示,Cs PT4基因编码蛋白分子量为59.12 k D,理论等电点(p I)为8.51;具有典型的Pht1家族特性:"6-亲水-6"跨膜结构。亚细胞定位结果显示,该蛋白分布于质膜上,与Softberry软件预测结果一致。荧光定量PCR表明:Cs PT4在正常生长的茶树根、茎、嫩叶、老叶中均有表达,在老叶中的表达量较高,在根部表达量最低。低磷处理,根和叶中Cs PT4上调表达水平均先上升后下降;根部Cs PT4表达量48 h内各个时间点均高于叶部。缺磷处理,根和叶中Cs PT4上调表达水平均升高;根部和叶部分别在72 h和48 h达最大值。本研究为茶树响应低磷的分子机制提供了参考。(本文来源于《茶叶科学》期刊2017年05期）
李昕文,沙爱华,黄家权[5]（2017）在《大豆14-3-3家族基因对低磷胁迫响应及其与磷转运蛋白PHT6的互作》一文中研究指出14-3-3是真核生物中一类高度保守的基因家族,参与生物和非生物胁迫中多种代谢途径的调控。在大豆基因组中已鉴定出18个14-3-3基因,其中16个可以转录。本文通过荧光定量PCR方法检测了这16个14-3-3基因在低磷胁迫下的响应,发现其中6个基因在耐低磷胁迫大豆品种BX10和不耐低磷胁迫大豆品种TL1中的表达存在差异。进一步分析表明,这6个基因的编码蛋白与大豆磷转运蛋白PHT6存在互作,表明大豆14-3-3蛋白可能通过与PHT6互作参与对磷信号通路的调控。本文结果将为在大豆中应用14-3-3基因培育耐低磷大豆品种提供参考。(本文来源于《中国油料作物学报》期刊2017年03期）
韩娇[6]（2017）在《转冰叶日中花磷转运蛋白McPht转基因水稻对磷素的应答》一文中研究指出磷是植物生命活动过程中所需的大量元素之一,对植物体内的生理以及生化过程具有积极的影响。磷转运蛋白对植物吸收和转运磷元素起重要作用。为了更好地了解植物中磷转运蛋白的功能,从冰叶日中花中分离出一个磷转运蛋白基因McPht,并将其转化到水稻kitaake中。生物信息学分析表明,冰叶日中花磷转运蛋白基因Mc Pht有1071个碱基,编码357个氨基酸,分子量为37.77 kDa,有六个跨膜结构域。为进一步确定Mc Pht蛋白在磷转运蛋白中的分类,进行了亚细胞定位实验,发现其位于线粒体上,属于典型的Pht3亚家族成员。利用qPCR研究了转基因水稻和冰叶日中花在低磷胁迫下磷转运蛋白基因Mc Pht的表达情况,结果表明:在低磷胁迫下,转基因水稻根部和地上部磷转运蛋白基因Mc Pht的表达均高于正常处理;在低磷胁迫下,冰叶日中花地上部磷转运蛋白基因Mc Pht表达高于正常处理。为了进一步探究磷转运蛋白基因Mc Pht在低磷胁迫下的生理功能,我们对转基因和野生型水稻进行了水培和组培实验。结果表明:与野生型相比,低磷胁迫下转基因水稻的生物量,根系活力、叶绿素含量、相对含水量、地上部和根部全氮、全磷含量均增加。对水培和组培的水稻根部进行根系扫描,扫描结果表明:低磷胁迫下转基因水稻的根长,表面积,投影面积和侧根数均高于野生型。为了探究磷转运蛋白基因Mc Pht在低磷胁迫下基因表达特征的变化,对低磷胁迫下转基因和野生型水稻地上部进行了转录组测序。测序结果表明:与野生型相比,转基因水稻共筛选出198个差异表达基因,154个基因上调,44个基因下调;GO功能富集分析显示,上调基因主要集中在细胞质膜,下调基因主要集中在线粒体和细胞质膜;Pathway分析表明:差异基因主要集中在植物次生代谢和植物病原体相互作用过程中,如苯丙素的合成,苯丙氨酸的代谢和次级代谢物的合成等。这些结果为进一步研究低磷胁迫下转基因水稻的分子机制提供了依据。为了进一步验证磷转运蛋白基因Mc Pht的功能,我们利用CRISPR/Cas9技术将水稻中冰叶日中花磷转运蛋白McPht基因同源体Os Pht基因进行敲除,为Mc Pht转运蛋白基因导入水稻Os Pht缺失的突变株系及进一步验证其功能提供可靠的材料支持。结果表明:1)基因编辑后的类型可分为两类:一类为目标编辑片段20个碱基中后6个碱基缺失;另一类为目标编辑片段20个碱基中后8个碱基缺失或突变。2)编辑位点缺失6个碱基的株系占总突变株系的28.6%,编辑位点缺失8个碱基的株系占总突变株系的42.9%,GT碱基突变株系占总突变株系的28.6%。3)突变型水稻的株高、鲜重、根系活力均小于野生型;根系扫描结果显示:突变型水稻的根长、投影面积、表面积和侧根数均大于野生型;Cas-2的叶绿素和可溶性糖含量大于野生型,差异显着,Cas-7的叶绿素和可溶性糖含量小于野生型,但差异不显着。(本文来源于《山西师范大学》期刊2017-06-20）
张婷[7]（2017）在《菌根化马尾松Pht1家族磷转运蛋白基因的克隆及表达分析》一文中研究指出磷是植物生长发育所必需的营养元素之一。全球林业生产中,土壤中有效磷的缺乏是妨碍林业产能的主要限制性因子。自然界里大部分树种都能与外生菌根真菌建立了互利共生关系。这种共生关系一方面提高植物对矿质营养的吸收效率,另一方面作为回报外生真菌从植物身上获得有机碳来完成真菌的生命活动。马尾松(Pinus massoniana Lamb.),原产于我国南部地区的裸子植物针叶类,兼具经济和生态效益的重要森林树种之一。其主要分布在我国华中、华南和西南地区,长江以南大部分区域的森林土壤普遍缺磷,是制约其商品材发展的主要因素之一。马尾松是典型的外生菌根树种,外生菌根真菌向植株运输无机磷上有很大的贡献,然而这种现象背后的机制尚未完全清楚。其中磷转运蛋白基因在磷的吸收和利用上发挥至关重要作用,但菌根化马尾松磷转运蛋白在耐低磷胁迫中的功能及调控机制尚未知晓。本文以接种彩色豆马勃和美味牛肝菌的马尾松为材料,研究不同处理后种子的萌发、幼苗生长状况及生理生化特性等方面,探讨低磷环境中外生菌根菌对马尾松的促生作用;从低磷胁迫的菌根化马尾松中克隆Pht1家族磷转运蛋白基因,并分析其表达模式及相关生理特性;通过在烟草上的遗传转化验证其功能。主要结果如下:1)在盆栽条件下,菌根化马尾松幼苗的成活率、苗高、地茎、干重、根冠比均明显提高,但对种子萌发没有显着影响,根系活力、主根长、总根长、侧根数和根表面积等指标都显着优于对照;菌根化根系形成了菌套和哈氏网结构,且根系皮层横截面积比明显高于未接种根系,菌套面积比与株高、地茎呈正相关。ECM能降低MDA含量,提高CAT、SOD、POD、GSH-PX等抗氧化酶活性,减轻了自由基和活性氧对植物体的毒害作用。低磷胁迫下,接种ECM能促进幼年植株产生更多赤霉素,菌根化植株中可溶性糖和可溶性蛋白的含量显着性高于对照,表明外生菌根能改善马尾松幼苗的渗透势;ECM能显着提高植株针叶的叶绿素含量。2)利用RACE法首次克隆了4个马尾松磷转运蛋白基因(PmPTs登陆号分别为AMR43649.1、AMR43650.1、AMR43651.1和AMR43652.1)。PmPT1全长为2,388 bp,开放阅读框1,647bp、编码548个氨基酸残基;PmPT2全长为2,053 bp,开放阅读框1,647 bp、编码548个氨基酸残基;PmPT3全长为2,315 bp,开放阅读框1,608 bp、编码535个氨基酸残基;PmPT4全长为2,108 bp,开放阅读框1,608 bp、编码535个氨基酸残基。PmPTs属于H2PO4-/H+转运子,是MFS转运蛋白家族成员。生物信息学分析表明,PmPTs与其他植物类磷转运蛋白同源相似性很高,达到了74%-78%。马尾松PmPT1,2,3和4都具有Pht1家族蛋白基因高度保守的特征序列GGDYPLSATIMSE,系统进化树将其划分到裸子植物类亚组,与被子植物类磷转运蛋白亚组间亲缘关系比较接近,且高度进化和保守。PmPTs无信号肽输出,属于跨膜蛋白包含了12个跨膜结构域和1个亲水大环,推测定位于细胞膜上。3)利用RT-PCR和QRT-PCR技术分析了4个马尾松磷转运蛋白基因在不同磷浓度处理、不同组织中的表达水平。检测了接种ECM真菌马尾松根系中PmPTs的时空表达特征,与1st天相比,PmPTs的表达水平在6th天至24th天中都略有升高,且表达量都高于不接种对照。在24th后,被侵染ECM真菌的根系中PmPTs的表达量有显着性的提高。PmPT1,2,3和4基因在马尾松根、茎、针叶中都有表达,且受外生菌根菌的诱导,在不接种对照组中表达量:针叶>根>茎;而接种菌根菌植株里根系中的表达水平明显上升:根>针叶>茎。PmPTs属于菌根诱导型磷转运蛋白类,具有低磷条件被高效激活,高磷条件反而抑制其表达特征,且基因之间的表达模式比较相似。同时发现低磷环境中,菌根化马尾松植株的总磷含量高于不接种植株。我们推断根系中PmPTs基因的差异表达、植物磷的运输效率以及吸收量可能由磷转运蛋白基因的表达调控,其表达水平受外生菌根菌和土壤中无机磷浓度的集成信号综合调控。结合相关生理指标数据分析表明,在低磷环境中马尾松与ECM共生后,能通过提高磷转运蛋白基因的表达水平来增强植株耐低磷能力。4)构建植物表达载体pSH-35S-PmPT1,利用农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导烟草(Nicotiana tabacum)的叶盘法遗传转化,经过抗性筛选和PCR检测后共得到31个转基因植株且收获了T0代种子。对T1代的2个高表达株系(Line-N1和Line-N2)进行不同浓度磷处理,采用RT-PCR和QRT-PCR分析发现,外源基因PmPT1会影响烟草自身Pht1家族磷转运蛋白基因的表达模式,增强了烟草内源NtPT1和NtPT2基因的表达水平,且低磷胁迫下显着性表达量,因此外源PmPT1基因和烟草Pht1家族2个成员NtPT1和NtPT2可能具有相互协作关系。在低磷胁迫下,Line-N1与Line-N2的地下部分和地上部分的总磷含量分别比野生型提高了33.3%、25.5%与30.7%、23.9%,其全株无机磷含量分别比野生型增加了42.9%和42.3%。且缺磷环境中转PmPT1基因株系的干物质量、叶绿体含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、保护酶活性(POD、SOD、CAT)均显着高于野生型,而MDA的含量显着降低。这表明超量表达马尾松PmPT1基因可以显着提高转基因烟草的耐低磷能力。综上所述,缺磷环境中外生菌根真菌能促进马尾松植株磷含量的积累,其部分原因应归结于磷转运蛋白基因表达水平的提高,同时也为创制耐低磷马尾松新种质奠定了基础。(本文来源于《贵州大学》期刊2017-06-01）
张婷,丁贵杰,文晓鹏[8]（2017）在《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》一文中研究指出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.(本文来源于《西南大学学报(自然科学版)》期刊2017年05期）
苏烁烁,李明,吴鹏飞,张颖,马祥庆[9]（2017）在《杉木磷转运蛋白基因ClPht1;1的克隆及表达分析》一文中研究指出【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。(本文来源于《林业科学》期刊2017年05期）
辛华洪[10]（2017）在《茶树磷转运蛋白基因CsPT4、CsPT1克隆和表达及CsPT4功能分析》一文中研究指出磷是植物生命过程中最重要的矿质元素之一,不仅参与植物重要分子如ATP、核酸和磷脂等的组成还在能量转移、代谢调节和蛋白激活中起着关键作用。虽然许多土壤中含有丰富的磷,但在土壤中,作为植物直接可利用的游离无机正磷酸盐浓度非常低,通常为1至10μmol/L。土壤中磷的低可用性是由于正磷酸盐的负电荷导致阳离子快速螯合,从而使土壤无机磷被高度固定。茶树(Camellia sinensis(L.)O.Kuntze)主要种植于酸性土壤中,其芽叶是用来生产世界叁大无酒精饮料之一的茶叶的原料。为适应酸性土壤有效磷的缺乏,茶树在长期进化过程中形成一整套耐低磷机制,从根系结构、根际土壤环境的改善以及磷转运蛋白(Phosphate transporter proteins,Phts)基因的表达等方面进行调整,以更好地适应低磷环境。了解茶树低磷耐受分子机制并克隆出相关基因对于创造耐低磷的优良品种、提高茶叶品质具有重要意义。迄今为止,大多数被克隆并鉴定的植物磷转运蛋白都属于Pht1。植物为了适应这个低磷的环境已经进化出一整套机制包括根结构的改变,根际土壤的改善,有机酸的分泌,磷转运蛋白的表达等。通过挖掘调控磷高效吸收利用的基因资源,培育磷高效利用的品种,已成为研究的热点。研究表明,植物主要通过在细胞膜上表达多种磷转运蛋白来吸收土壤中的有效磷。本研究利用RT-PCR技术和RACE克隆技术从茶树中克隆到两个高亲和磷转运蛋白基因CsPht1;(CsPT4)/CsPht1;1(CsPT1),试验结果如下:(1)本试验以茶树'龙井长叶'(Camellia sinensis cv.Longjingchangye)为试验材料,采用同源克隆的方法首次克隆获得茶树磷转运蛋白编码基因CsPT4的全长cDNA(GenBank登录号:KY132100)。该基因全长1642bp,开放阅读框(ORF)1620 bp,编码539个氨基酸。生物信息学分析显示,CsPT4基因编码蛋白分子量为59.12 KD,理论等电点(pI)为8.51;具有典型的Pht1家族特性:“6—亲水—6”跨膜结构。荧光定量PCR表明:CsPT4在正常生长的茶树根、茎、嫩叶、老叶中均有表达,在老叶中的表达量较高,在根部表达最低。低磷(1 μM)处理茶树后,与对照相比,根和叶中CsPT4上调表达水平均先上升后下降;根部CsPT4表达量48 h内各个时间点均高于叶部。缺磷(0 μM)处理后,与对照相比,根和叶中CsPT4上调表达水平均升高;根部和叶部分别在72 h和48 h达最大值。(2)本试验以水培茶树品种'龙井长叶'为试验材料,采用RT-PCR技术克隆获得茶树磷转运蛋白编码基因CsPT1的全长cDNA(GenBank登录号:KY886916)。该基因全长1687 bp,开放阅读框(ORF)1626 bp,编码541个氨基酸;分子量59606.23(Da),理论等电点8.79。同源比对发现,其氨基酸序列与油茶(AFU07481.1)、芝麻(XP_011073524.1)、胡桃(XP_018827352.1)、麻风树(XP_012085328.1)、烟草(XP_019253650.1)的同源性分别是99%、87%、85%、85%、85%。HMMTOP对CsPT1进行的跨膜区拓扑结构预测结果显示:CsPT1具有12个跨膜域,保守序列GGDYPLSATIMS位于第4个跨膜域,预测结果与报道的其他物种Pht1跨膜区结构一致。不管低、缺磷处理在所有的时间点CsPT1表达水平都高于对照。(3)茶树高亲和磷转运蛋白基因CsPT4亚细胞定位和功能分析:构建了绿色荧光蛋白(GFP)与目的基因的融合表达载体,通过基因枪转入到洋葱表皮中瞬时表达,在共聚焦显微镜观察到绿色荧光在质膜上出现,研究证明CsPT4基因表达蛋白的功能位置是质膜上。将CsPT4导入酵母PHO84缺失突变体,结果表明,CsPT4能够与缺失磷转运功能的酵母突变体实现互补,并在低磷条件下促进酵母突变体对磷的吸收。使用放射性同位素32p测得CsPT4所编码蛋白在酵母中的Km值为35.3 μM,属于高亲和磷转运蛋白。(本文来源于《南京农业大学》期刊2017-05-01）
磷转运蛋白基因论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
磷在植物生长发育中起着关键的作用,大量营养元素中磷的缺少会影响到植物生长的各个环节。磷素在土壤中的含量很多但是可利用的却很少,为了应对这些环境条件的制约,植物进化出了自己的磷素利用系统。磷转运蛋白PHT1家族对磷的吸收和利用起到了关键作用,在磷胁迫的条件下,大多数的磷转运蛋白基因都进行了大量表达来提高细胞体内的磷素含量。番茄(Solanum lycopersicum)是主要蔬菜栽培作物,缺磷可引起番茄的产量和品质下降,研究番茄高亲和磷转运蛋白SlPT1基因的功能可以帮助解决番茄对磷素的利用。本课题构建了SlPT1基因的过表达载体对拟南芥突变体进行遗传转化,验证其在拟南芥突变体中的功能。对SlPT1基因启动子进行了克隆,并对其特性进行初步研究。具体实验结果如下:1.通过NCBI在线查找番茄基因数据库,获得了番茄SlPT1基因的序列,分析定位开放阅读框并进行设计引物,PCR扩增获得了一条长为1654bp的片段序列。通过Blast基因序列比对与氨基酸序列比对进行分析,番茄磷转运蛋白基因SlPT1的全长为2002bp(GenBank ACCESSION NM_001247432),开放阅读框为1617bp,编码一个538个氨基酸的蛋白质。番茄SlPT1基因编码的磷转运蛋白的分子式为:C_(2716)H_(4137)N_(673)O_(722)S_(29)。氨基酸的组成成分表2.6,分子量:58699.54D,等电点为8.51,平均亲水系数0.401,不稳定系数29.20。番茄SlPT1与拟南芥AtPT4有高同源性。2.将扩增克隆得到的SlPT1基因连接到T-Vector pMD 19载体上并转化大肠杆菌,然后进行测序。将测序正确的提取质粒,SlPT1-T质粒和pCAMBIA3301/Luc载体质粒用分别用XbaⅠ和XmaⅠ限制性内切酶进行处理,然后进行连接转化,将构建的表达载体命名为SlPT1-pCAMBIA3301/Luc。3.用农杆菌介导的蘸花法进行遗传转化拟南芥突变体,筛选并获得了转基因植株,进而获得T1代种子。进而对T1代植株进行表型观察,相比于对照植株,转基因植株在正常培养条件下未出现缺磷症状差异不明显,但是根部形态变化明显。转基因植株提高了磷的吸收,在正常培养条件下高于对照,缺磷情况下和对照相比不明显。4.扩增获得了一条903bp大小的启动子序列,在线进行序列分析和顺式作用元件预测。将克隆得到的片段连接T-Vector pMD 19载体测序,将SlPT1-Pro-T质粒和pBI121载体质粒用酶切位点HindⅢ到XmaⅠ进行双酶切,连接转化并验证,构建完成替换CaMV35S启动子的表达载体。通过对拟南芥的瞬时表达,根据对照比较及其染色效果分析,SlPT1基因启动子在根部活性明显。综上所述:构建完成了表达载体SlPT1-pCAMBIA3301/Luc。对转基因植株处理,进行表型观察,相比于对照植株转基因植株在正常培养条件下未出现缺磷症状差异不明显但是根部形态变化明显。转基因植株提高了磷的吸收,在正常培养条件下高于对照,缺磷情况下和对照相比不明显。SlPT1基因启动子对拟南芥的转化,进行了初步研究,SlPT1基因启动子在根部活性明显。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
磷转运蛋白基因论文参考文献
[1].于国红.番茄磷转运蛋白基因SlMPT3;1在水稻中的遗传转化与功能验证[D].中国农业大学.2018
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[3].汪玉洁,陈日远,刘厚诚,宋世威,苏蔚.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[J].中国蔬菜.2018
[4].辛华洪,王伟东,王明乐,马青平,甘玉迪.茶树磷转运蛋白基因CsPT4的克隆、亚细胞定位及表达分析[J].茶叶科学.2017
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