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植物高亲和力磷转运蛋白Pht1家族是一类H2PO4-/H+共转运子,主要在根系中负责磷的吸收和转运,其表达受低磷调控,对该家族成员的研究有助于揭示磷的吸收和转运机制。根据水稻、拟南芥、大麦中磷转运蛋白基因的序列,预测出短柄草Pht1家族共有12个成员,分别命名为BRAdi;Pht1;1~BRAdi;Pht1;12,设计基因特异引物,对基因组和cDNA全长基因进行克隆、测序,通过对基因编码的氨基酸序列同源比对分析,构建了系统发生树,并利用实时荧光定量PCR技术对各基因成员的表达模式进行了分析。结果表明,预测到的成员具有Pht1家族的典型结构,成员间的同源性高,进化树分析将这12个同源基因分为不同的亚组,这些同源基因与大麦的同源性较高,其次是水稻,而与拟南芥的同源性最低。这些基因在不同的组织中表达量不同,在种子中的表达量最高,有5个基因在苗期根中的表达显著高于叶片。 相似文献
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陆地棉Pht1家族成员的全基因组鉴定及表达分析 总被引：1，自引：1，他引：0
【目的】磷是植物三大必需矿质元素之一,对植物的生长发育至关重要。Pht1家族的磷酸盐转运蛋白在植物磷吸收和转运方面具有重要作用,然而关于该基因的系统研究工作尚很少开展。本研究旨在进行Pht1家族成员全基因组鉴定和表达模式分析。【方法】通过生物信息学的方法对陆地棉Pht1家族成员的基因结构、编码蛋白质的结构、染色体定位、基因复制和表达情况等进行全面分析。【结果】(1)在陆地棉的基因组中共鉴定到17个磷酸盐转运蛋白基因(GhPT),其中A亚组包含8个GhPT,D亚组包含9个GhPT;(2)棉花GhPT蛋白之间序列相似性很高,并均具有12个疏水的跨膜区域;(3)进化分析表明这些GhPT蛋白主要聚为2大组(GroupⅠ和GroupⅡ),位于同一组的GhPT的编码基因大部分具有相似的内含子/外显子分布模式;(4)17个GhPT基因不均匀分布在A亚组和D亚组中的5条染色体上,串联复制和片段复制可能导致GhPT基因在陆地棉中的扩增;(5)表达模式分析表明,GhPT6和GhPT14在根中表达量最高,且同时响应低磷和低钾胁迫诱导并上调表达。【结论】这些结果将有助于深入了解Pht1家族基因的功能及离子信号途径相互作用的分子机制。 相似文献
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植物对磷饥饿的反应研究进展 总被引：4，自引：0，他引：4
磷是构成生命的重要元素之一,也是土壤中有效性最低的一种营养元素。我国是世界上最大的小麦生产国。但是我国耕地中有59%的土壤缺磷。农作物的产量常受到缺磷的影响而受损。土壤缺磷并不是土壤中总磷量低,而是土壤中可供植物直接吸收利用的有效态磷含量低。植物在磷饥饿时会发生各种各样的变化,以尽最大可能满足自身对磷的需求。植物对缺磷的反应是一个复杂的网络过程。大约有100多个基因参与了植物对缺磷的反应。其中主要的有磷转运蛋白基因、核糖核酸酶基因、磷酸酶基因等。植物在吸收外界的磷的过程中磷转运蛋白发挥了重要作用。植物磷转运蛋白基因按照序列相似性可以划分为H+/Pi共转运家族(Pht1家族)和Na+/Pi共转运家族(Pht2家族)。按照吸收动力学的标准可以分为高亲和力磷转运蛋白和低亲和力磷转运蛋白两种。磷饥饿时植物对磷吸收能力的增强的原因之一是增加了磷转运蛋白分子的合成数目。目前尽管人们对植物吸收磷的理解已经有了长足的进步,但是在植物对磷的具体调控机制、磷的跨液泡膜运输等重要方面仍然没有明确的结果。 相似文献
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磷素是植物生长和发育所必需的大量元素之一。现在研究表明OsPHR2,OsSPX1,OsmiR399,OsPHO,OsIPS1,OsIPS2,OsSIZ1,pht1家族等基因与水稻磷吸收信号调控和磷转运有关。目前研究表明OsPHR2,OsSPX1与其在拟南芥中的同源基因功能相似,水稻超表达OsPHR2和干涉OsSPX1都有富集磷的表型。Pht1家族的大部分基因都属于高磷亲和力转运蛋白。此文概述了近年来水稻磷信号途径研究进展,并对进一步研究做了展望。 相似文献
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《分子植物育种》2020,(18)
磷是植物生长发育的主要矿质营养元素之一,磷饥饿响应(phosphate starvation response, PHR)基因在调节植物磷素吸收中起着重要作用。鉴定桑树磷饥饿响应转录因子家族成员,分析其生物信息学特征,为桑树PHR家族基因的功能研究提供基础。从桑树基因组数据库中获得桑树PHR转录因子序列,利用GSDS、ExPASy、MEGA、MEME、psRNATarget、STRING等软件和网上转录组数据,对桑树PHR家族成员的基因结构、蛋白理化性质、保守基序、系统进化、基因组织表达、调控miRNA和蛋白互作网络进行分析。从桑树基因组中共鉴定出12个PHR基因家族成员,氨基酸数介于256～1 529之间,83.3%的成员属于酸性蛋白,所有成员均为亲水性蛋白。进化分析显示,MnPHR转录因子归为9个聚类组,各聚类组含有1～2个MnPHR成员。外显子数为6、7、8、19的MnPHR编码基因成员分别有7个、3个、1个、1个,同一聚类组中的基因结构类似。发现4个保守性较强的基序,所有MnPHR转录因子均含有基序1～4,聚类组Ⅰ～Ⅳ的MnPHR转录因子缺少基序6。基因组织表达分析发现10个桑树PHR基因在不同组织中有表达,且存在组织特异性,部分基因转录可能受miRNA的调控。MnPHR1的蛋白互作网络分析发现,其主要参与了纤维素合成和转录因子表达调控等生物学过程。桑树PHR家族基因结构和氨基酸序列具有较强的保守性,其组织表达和蛋白互作网络结果表明该家族基因在植物的生长发育和营养吸收过程中发挥作用。本研究结果为深入开展桑树磷吸收和转运相关基因的克隆和功能验证提供了基础。 相似文献
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以AtPT1所编码的氨基酸序列做为检索序列,通过对GenBank NR数据库以及EMBI、DDBJ、PDB数据库进行检索,发现小麦、大麦、玉米、水稻和番茄等植物中具全长cDNA的33个Pht1家族磷转运体基因,包括马铃薯1个,苜蓿5个,辣椒3个,茄子2个,烟草2个,番茄2个,菜豆1个,玉米4个,大麦2个,小麦1个,水稻7个,大豆2个和木薯1个。利用生物信息学分析,首次将Pht1家族磷转运体基因保守特征序列确定为GGDYPLSATIMSE。对检索到的33个Pht1家族磷转运体蛋白进化关系分析表明,与AtPT1亲缘关系较近的双子叶植物磷转运体蛋白是木薯MePT1和GmPT2,关系较近的单子叶植物磷转运体蛋白是OsPHT8和OsPHT12。 相似文献
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采用PCR方法分别从玉米郑单958基因组DNA及RNA中克隆了菌根共生磷酸盐转运蛋白基因ZmPT6,序列分析表明,ZmPT6基因全长cDNA 1 665 bp,包括一个长97 bp的内含子;编码554个氨基酸,属于Pht1家族成员,由12个疏水的跨膜结构域组成.并构建了35S启动子驱动的植物正义、反义及RNAi表达载体,为下一步玉米的遗传转化及ZmPT6基因的功能研究奠定了基础. 相似文献
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植物中氮素利用及硝态氮转运蛋白的研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
《分子植物育种》2016,(8)
硝态氮转运蛋白在植物吸收利用氮素方面发挥主要功能,植物生长发育过程中对氮素的吸收、转运和再利用都需要硝态氮转运蛋白参与调控。目前硝态氮转运蛋白主要分为四类:NRT1(NPF)、NRT2、SLAC/SLAH、CLC。硝态氮在植物吸收、代谢和基因表达方面是一种很重要的信号调控分子,硝态氮转运蛋白可作为植物的硝态氮受体。通过论述氮素代谢过程中硝态氮转运蛋白家族基因的功能和在拟南芥等作物中的研究现状,为作物的抗逆性研究和优良品种的培育提供参考。 相似文献
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《分子植物育种》2021,19(16):5268-5278
14-3-3蛋白(GRF)基因家族通过与靶蛋白相互作用,广泛参与植物激素信号转导和生理代谢过程,在植株生长发育和逆境响应中发挥重要作用。本研究以辣椒(Capsicum annuum)为材料,利用生物信息学研究方法,鉴定得到15个辣椒14-3-3基因家族成员,命名为CaGRF1～CaGRF15。系统分析了CaGRF基因家族成员的结构、进化关系、启动子顺式作用元件、组织及冷胁迫表达,并对CaGRF蛋白互作网络进行预测。结果表明,根据进化关系CaGRF家族成员被分为ε类和非ε类,ε类CaGRF含有更多外显子和内含子;启动子序列分析发现CaGRF启动子中有多个响应激素、胁迫、光的顺式作用元件;表达分析表明CaGRF各成员在辣椒各组织和冷胁迫响应中特异性表达;蛋白互作网络预测发现CaGRF可能与氮代谢、质子转运、转录调控相关蛋白互作。本研究为深入研究辣椒14-3-3家族成员功能及调控途径提供了参考。 相似文献
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培养液磷含量和pH对鸡离体小肠磷吸收的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
摘 要:(目的)本研究主要探讨了培养液不同pH值和磷含量对鸡离体小肠磷吸收的影响,为体外培养鸡小肠合理选择培养液pH值和用外翻肠囊法评定饲料有效磷时合理选择培养液磷浓度提供参考依据。（方法）采用2个单因子随机试验,每个因子4个处理。48只30日龄体重相近的三黄肉公鸡的十二指肠、空肠和回肠肠囊随机分配到8个处理中,每个处理6个重复,每个重复1个肠囊,40℃培养50min。（结果）结果表明：培养液 pH和磷含量对鸡离体小肠的磷吸收量有明显影响,pH 5.0～7.0时,肠囊的磷吸收量线性增加,与pH5.0比较,pH7.0时,肠囊的磷吸收量极显著增加（P＜0.01）,pH8.0时,肠囊的磷吸收量开始降低;磷含量在50μg/ml～200μg/ml时,肠囊的磷吸收量与磷含量呈正相关,当磷含量增加到400μg/ml,十二指肠肠囊和空肠肠囊的磷吸收量开始降低。（结论）结果提示： 用外翻肠囊法评定饲料有效磷时,鸡离体小肠培养液pH以6.0～7.0最佳;培养液中磷含量不能超过200μg/ml。 相似文献
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S. K. Singh G. B. Badgujar V. R. Reddy D. H. Fleisher D. J. Timlin 《Journal of Agronomy and Crop Science》2013,199(6):436-448
Phosphorous deficiency in soil limits crop growth and productivity in the majority of arable lands worldwide and may moderate the growth enhancement effect of rising atmospheric carbon dioxide (CO2) concentration. To evaluate the interactive effect of these two factors on cotton (Gossypium hirsutum) growth and physiology, plants were grown in controlled environment growth chambers with three levels of phosphate (Pi) supply (0.20, 0.05 and 0.01 mm ) under ambient and elevated (400 and 800 μmol mol?1, respectively) CO2. Phosphate stress caused stunted growth and resulted in early leaf senescence with severely decreased leaf area and photosynthesis. Phosphate stress led to over 77 % reduction in total biomass across CO2 levels. There was a below‐ground (roots) shift in biomass partitioning under Pi deficiency. While tissue phosphorus (P) decreased, tissue nitrogen (N) content tended to increase under Pi deficiency. The CO2 × Pi interactions were significant on leaf area, photosynthesis and biomass accumulation. The stimulatory effect of elevated CO2 on growth and photosynthesis was reduced or highly depressed suggesting an increased sensitivity of cotton to Pi deficiency under elevated CO2. Although, tissue P and stomatal conductance were lower at elevated CO2, these did not appear to be the main causes of cotton unresponsiveness to elevated CO2 under severe Pi‐stress. The alteration in the uptake and utilization of N was suggested due to a consistent reduction (18–21 %) in the cotton plant tissue N content under elevated CO2. 相似文献
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氮磷水平对辣木长势及养分吸收的影响研究 总被引：1，自引：0，他引：1
研究不同施磷水平对辣木生长及氮、磷、钾养分吸收的影响,为明确辣木养分需求规律及最佳施磷量提供理论基础。以印度辣木(Moringa oleifera)为研究对象,采用生土与椰糠混合基质培养,观测不同施磷水平(0、125、250和375 mg kg-1)下辣木株高、茎粗、干物质量及根冠比的差异,并分析植株体内氮、磷、钾养分含量及累积量。结果表明：辣木的株高、茎粗及干物质累积量均随施磷水平的提高而增加,且当磷施用量为375 mg kg-1时,辣木各生长指标为最大值,其株高、茎粗及干物质累积量分别为不施磷处理的2.9、2.6和13.8倍。此外,多施磷肥可有效促进辣木根冠比及生物量的提高。供磷水平与辣木生长指标、养分含量及累积量都有较高的相关性。因此,375 mg kg-1为本试验条件下最佳供磷水平,但实际生产中磷肥的最适田间用量还有待进一步探讨。 相似文献
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旨在深入了解丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizae,AM)真菌在植物吸收和转运磷元素方面的机制。本研究归纳了近年来关于AM真菌能够促使植物改善磷营养（如磷酸盐转运蛋白、磷酸酶基因等）相关的最新研究成果,着重分析了AM真菌的菌根吸收途径,总结了国内外关于AM真菌对水溶性无机磷、难溶性无机磷和有机磷等3种土壤磷存在形态下的利用机制。最后指出该领域仍存在的一些问题以及未来的研究侧重点。 相似文献
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植物硅转运蛋白的研究进展 总被引：1，自引：1，他引：0
在概括高等植物体内硅含量、形态、分布及作用等特征的基础上,分析了硅吸收部位、吸收机制以及水稻硅吸收突变体筛选的研究,详细综述了到目前为止在4种高等植物中发现的9种（其中水稻OsLsi1、OsLsi2、OsLsi6,玉米ZmLsi1、ZmLsi2、ZmLsi6,大麦HvLsi1和HvLsi2,南瓜CmLsi1）硅转运蛋白的吸收转运活性等特征,从植株水平上归纳了水稻、玉米和大麦体内多种硅转运蛋白分工合作的硅吸收转运机制。为了加深了解硅转运蛋白及其机理亟待拓宽研究对象。 相似文献