大豆低磷响应GmPHR1-7控制根系磷平衡的功能研究

【作者】 薛迎斌； 肖碧娴； 莫小惠； 梁翠月； 廖红； 田江；

【机构】 华南农业大学亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室根系生物学研究中心； 福建农林大学海峡联合研究院根系生物学研究中心；

【摘要】 磷是植物所必需的大量元素之一,土壤有效磷量低严重抑制作物的生长。以往的研究表明,在长期的进化过程中,大豆形成了一系列适应低磷胁迫生理和分子机制。但是,调控大豆磷信号网络的重要因子有待进一步明确,尤其是研究大豆转录因子PHR1的功能鲜有报道。本研究首先在大豆全基因组水平上,通过BLAST序列比对分析发现大豆GmPHR1家族有10个成员,分为两个亚家族。表达模式分析结果表明,10个GmPHR1基因成员在大豆叶部、根部、花、幼嫩种子和豆荚中的表达丰度不同,且不同程度地受到缺氮、磷或缺钾处理的调控表达。在此基础上,选取了在叶部、根部和根瘤中都受低磷显著上调的GmPHR1-7进行功能分析。研究结果表明,在正常供磷条件下,超量表达GmPHR1-7的转基因大豆离体毛根和复合植株的生长受到显著抑制,磷浓度明显增加。而且,超量表达GmPHR1-7显著加强了11个大豆高亲和磷转运子以及5个缺磷胁迫响应基因在毛根中的表达。综上所述,大豆GmPHR1-7是大豆磷信号网络中的重要调控因子,参与调控了大豆的磷平衡。更多还原