鋅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白AsZNT1基因上游調(diào)控序列的功能鑒定.pdf

1、隨著人類自然活動(dòng)的不斷加強(qiáng)，各種重金屬污染物通過多種途徑進(jìn)入到土壤中，由于難降解和不溶性使得重金屬通過食物鏈傳遞，最終危害人類健康，目前重金屬污染問題已成為全球亟待解決的問題之一。從研究角度和技術(shù)措施上來講，生物修復(fù)的應(yīng)用前景是很廣闊的。生物修復(fù)包括很多方面，其中利用植物和微生物的共生作用來修復(fù)重金屬污染的土壤成為當(dāng)今的研究熱點(diǎn)。叢枝菌根真菌在自然界中分布廣泛，能與大多數(shù)的高等植物形成共生體系，不僅可以提高植物對(duì)多種營養(yǎng)元素的吸收，還能

2、夠增強(qiáng)宿主植物對(duì)非生物脅迫的抗逆性。而且菌根真菌是直接聯(lián)系土壤和植物根系的一類，因此，研究和利用菌根真菌緩解重金屬污染土壤對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。目前，從分子水平方面解釋重金屬的吸收轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)控機(jī)制還不清楚。本研究中，分析和鑒定了紫云英中ZIP家族的鋅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因的5'端上游序列的功能，主要的研究成果如下:
　　1.通過兩輪反向PCR設(shè)計(jì)特異性引物，擴(kuò)增到了AsZNT1基因上游1.8kb的啟動(dòng)子序列。通過PLACE和plantC

3、ARE軟件預(yù)測(cè)了順式元件及它們的位置，顯示有幾個(gè)重要的順式元件存在于AsZNT1啟動(dòng)子的序列中，包括與磷調(diào)控相關(guān)的P1BS、與菌根和磷調(diào)控相關(guān)的34bp元件、可能參與菌根和鋅調(diào)控的MYCS-like、ZRE-like元件。
　　2.組織特異性表達(dá)實(shí)驗(yàn)表明，AsZNT1基因主要在分生組織區(qū)、生長(zhǎng)區(qū)、幼嫩側(cè)根發(fā)生處和成熟組織的中柱中表達(dá)，PAsZNT1∷GUS融合表達(dá)沒有在根的表皮和皮層中發(fā)現(xiàn)，揭示了AsZNT1可能參與鋅或其他金屬離

4、子的吸收轉(zhuǎn)運(yùn)。
　　3.通過一系列的截短實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)到了與磷饑餓應(yīng)答相關(guān)的元件P1BS，及一個(gè)新的串聯(lián)重復(fù)序列34bp元件參與了AsZNT1基因的表達(dá)調(diào)控，而MYCS-like、ZRE-like不應(yīng)答基因的調(diào)控。
　　4.通過over-lap PCR構(gòu)建特異性的缺失載體，進(jìn)一步驗(yàn)證了已知的磷酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)因子的順式元件P1BS和新發(fā)現(xiàn)的34-bp元件是菌根真菌和外界鋅濃度應(yīng)答的調(diào)控元件，它們參與了AsZNT1基因的表達(dá)調(diào)控。