大豆根瘤中类胡萝卜素裂解双加氧酶的功能研究

【作者】 杜汇； 孔佑宾； 李文龙； 李喜焕； 张彩英；

【机构】 教育部"华北作物种质资源研究与利用"重点实验室河北农业大学；

【摘要】 类胡萝卜素裂解双加氧酶是一个基因家族,他们参与多种重要的脱辅基类胡萝卜素代谢物的产生。这些代谢产物,比如植物激素,色素,挥发性芳香物,在植物中具有重要的生物学作用。在以前的研究中,我们发现了在大豆植物根和根瘤中两种类胡萝卜素裂解双加氧酶有很高的表达量并参与类胡萝卜素的裂解过程。在本研究中,我们发现这两种类胡萝卜素裂解双加氧酶蛋白分别位于叶绿素体和类似细胞质的部位,具体的作用位点还有待进步研究。为了进一步研究类胡萝卜素裂解双加氧酶的功能,我们利用RNA干扰技术制备了转基因根和根瘤分别抑制这两个类胡萝卜素裂解双加氧酶的表达来观察对根瘤发育的影响作用。结果发现,用RNA干扰技术制备的类胡萝卜素裂解双加氧酶转基因根和根瘤表现出了生长缺陷,总的根瘤鲜重明显减少等症状,而且固氮酶的活性也大大降低,从而降低了根瘤的固氮能力。同时,我们也构建了类胡萝卜素裂解双加氧酶过量表达的转基因根和根瘤,这些根瘤明显提高了固氮能力。另外,类胡萝卜素裂解双加氧酶启动子的表达类型也做了研究。他们的启动子在大豆根和根瘤中表现出了特异性。综上所述的结果,显示了这两种类胡萝卜素裂解双加氧酶在大豆根和根瘤中起着非常重要的作用。更多还原