锌转运蛋白AsZNT1基因上游调控序列的功能鉴定
随着人类自然活动的不断加强，各种重金属污染物通过多种途径进入到土壤中，由于难降解和不溶性使得重金属通过食物链传递，最终危害人类健康，目前重金属污染问题已成为全球亟待解决的问题之一。从研究角度和技术措施上来讲，生物修复的应用前景是很广阔的。生物修复包括很多方面，其中利用植物和微生物的共生作用来修复重金属污染的土壤成为当今的研究热点。丛枝菌根真菌在自然界中分布广泛，能与大多数的高等植物形成共生体系，不仅可以提高植物对多种营养元素的吸收，还能够增强宿主植物对非生物胁迫的抗逆性。而且菌根真菌是直接联系土壤和植物根系的一类，因此，研究和利用菌根真菌缓解重金属污染土壤对农业发展具有重要的指导意义。目前，从分子水平方面解释重金属的吸收转运调控机制还不清楚。本研究中，分析和鉴定了紫云英中ZIP家族的锌转运蛋白基因的5'端上游序列的功能，主要的研究成果如下: 1.通过两轮反向PCR设计特异性引物，扩增到了AsZNT1基因上游1.8kb的启动子序列。通过PLACE和plantCARE软件预测了顺式元件及它们的位置，显示有几个重要的顺式元件存在于AsZNT1启动子的序列中，包括与磷调控相关的P1BS、与菌根和磷调控相关的34bp元件、可能参与菌根和锌调控的MYCS-like、ZRE-like元件。 2.组织特异性表达实验表明，AsZNT1基因主要在分生组织区、生长区、幼嫩侧根发生处和成熟组织的中柱中表达，PAsZNT1∷GUS融合表达没有在根的表皮和皮层中发现，揭示了AsZNT1可能参与锌或其他金属离子的吸收转运。 3.通过一系列的截短实验，检测到了与磷饥饿应答相关的元件P1BS，及一个新的串联重复序列34bp元件参与了AsZNT1基因的表达调控，而MYCS-like、ZRE-like不应答基因的调控。 4.通过over-lap PCR构建特异性的缺失载体，进一步验证了已知的磷酸盐转运因子的顺式元件P1BS和新发现的34-bp元件是菌根真菌和外界锌浓度应答的调控元件，它们参与了AsZNT1基因的表达调控。
重金属污染土壤;土壤修复;菌根真菌;锌转运蛋白;AsZNT1基因调控;功能鉴定
华中农业大学
硕士
微生物学
林会
2015
中文
X53;X172
67
2015-10-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）