TuCAX1a和1b调控Ca²⁺/Cd²⁺/Zn²⁺/Mn²⁺累积和转运的机制研究

【作者】 乔坤； 王凡红； 梁爽； 张玉秀； 柴团耀； 胡章立；

【机构】 中国科学院大学生命科学学院； 深圳大学生命与海洋科学学院； 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院；

【摘要】 Cation/H⁺antiporters（CAXs）是一种通过质子梯度产生的能量运输协调再分配的钙离子(Ca²⁺)泵,被称为Ca^2+/H⁺反向转运蛋白,目前研究表明CAX的运输底物已经不仅限于对Ca²⁺的运输,也包括Mr²⁺、Cd²⁺和Zn²⁺等二价阳离子。本研究以二倍体乌拉尔图小麦（Triticum urartu）为材料,克隆了TuCAX1a和1b基因,RT-qPCR分析表明2个基因受Ca²⁺、Cd²⁺、Zn²⁺和Mn²⁺诱导表达量增加。组织特异性分析发现TuCAX1a在小麦节间的表达量较高,而TuCAX1b在花梗和麦芒中的表达量较高。过量Ca²⁺/Cd²⁺/Zn²⁺/Mn²⁺处理发现过表达缺失N和C端的TuCAX1a和1b拟南芥的根长和长势好于野生型（WT）,结果表明TuCAX1a和1b具有耐受过量Ca²⁺/Mn²⁺/Zn²⁺能力。金属含量分析发现过表达拟南芥无论在地上部和地下不对Ca²²⁺/Mn²²⁺/Zn²⁺的吸收和转运好于WT。阐明TuCAX1调控植物Ca/Cd/Zn/Mn转运与累积的分子机制,这些为CAX1基因在小麦中的研究提供理论基础。更多还原