拟南芥AtSPX1基因的表达模式和功能分析-论文-万方医学网

拟南芥AtSPX1基因的表达模式和功能分析

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摘要含有SPX结构域的蛋白发现距今约十年，迄今为止在包含动物和植物在内的很多高等真核生物中都发现了含有该保守结构域的蛋白。其中有些蛋白与磷信号相关，有些蛋白与铁信号相关，但绝大多数这类蛋白的功能都不太清晰。拟南芥中含有SPX结构域的蛋白可分为四个家族，与磷的转运相关的PHO1及其同源的10个成员构成一个家族。本文所研究的AtSPX1属于另一个由4个只含有SPX结构域的蛋白组成的家族，其中以AtSPX1与SPX结构域的同源性最高。对AtSPX1基因表达模式的分析发现，它在根、茎、叶、花和果荚中均有表达，并且受磷饥饿强烈诱导。AtSPX1融合GFP的表达载体轰击洋葱表皮细胞显示其定位于细胞核中，与预测到的双向核定位序列结果一致。增强表达AtSPX1转基因到拟南芥中后，发现转基因材料在正常供磷和低磷条件下均未有明显的表型，但在缺铁条件下表现对缺铁胁迫的反应迟缓。定量PCR分析显示在AtSPX1增强转基因材料中磷饥饿诱导基因AtACP5、PAP2、RNS1的表达都有明显增强，编码铁蛋白的基因和NRAMP3的表达也有显著变化。这些结果说明，AtSPX1可能在植物体内磷的活化利用方面起作用，此外还可能参与植物早期发育过程中铁的调运，推测它是一个双功能的基因。