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高粱缺氮特异诱导基因SbMYB-like克隆及功能分析

朱振兴  李丹  陆晓春  
【摘要】:氮元素是保障作物稳产、高产的三大重要养分元素之一。高粱是全球重要的五大粮食作物之一,具有耐瘠薄、耐旱等特性。尽管在拟南芥和水稻中氮信号途径相关基因的研究相对深入,但在高粱中基本不清楚,挖掘缺氮诱导基因,有助于解析高粱氮素吸收、利用相关分子通路。本研究从高粱BTX623苗期缺氮、缺磷及缺钾表达谱中筛选出一个地上部分特异受缺氮诱导的MYB_related转录因子家族成员SbMYB-like基因Sb03g030330,该基因编码蛋白预测定位于细胞核。高粱中组织表达qRT-PCR分析表明SbMYB-like基因在根、茎、花中表达较低,主要在叶片中表达。进化树分析表明该基因与玉米、二穗短柄草中同源基因亲缘关系相对较近。通过qRT-PCR在高粱和二穗短柄草中验证了该基因及其在二穗短柄草中同源基因地上部分受缺氮诱导的特性。在高粱BTX623品种中分离并克隆了SbMYB-like基因,构建超表达载体,转化拟南芥获得了超表达株系。通过缺氮和缺磷处理,测定野生型和过表达纯系植株主根长度和开花时间,结果表明该基因在促进根系伸长和开花方面有重要的作用,但此促进作用并不依赖于外源氮素水平。该基因的研究,为高粱缺氮响应分子途径解析,提供了基础数据。

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