水稻缺氮早期響應(yīng)基因ENDG1的功能初步研究.pdf

1、氮素作為構(gòu)成蛋白質(zhì)的主要成分，是植物生長(zhǎng)所必需的大量元素之一，對(duì)生長(zhǎng)發(fā)育有重要作用，是與產(chǎn)量最密切的營(yíng)養(yǎng)元素。近三十年來(lái)作物種植過(guò)程中，氮肥的大量施用對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響。提高作物對(duì)氮素的利用率，不僅能夠提高生產(chǎn)效率，對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)亦有很大貢獻(xiàn)。隨著人們對(duì)植物氮素營(yíng)養(yǎng)吸收利用的分子機(jī)制的深入了解，發(fā)掘篩選高效品種及相關(guān)新基因成為關(guān)注重點(diǎn)之一。全基因組cDNA芯片技術(shù)對(duì)基因發(fā)掘，功能鑒定等有重要作用。本研究通過(guò)全基因組cDNA芯片技術(shù)

2、篩選了水稻中與氮代謝相關(guān)的新基因，并對(duì)其中一個(gè)基因ENDG1進(jìn)行了進(jìn)一步的功能研究。已知基因ENDG1是一個(gè)轉(zhuǎn)錄因子，屬于AP2/ERF亞家族。芯片數(shù)據(jù)顯示，缺氮處理1h，ENDG1基因在水稻品種日本晴和珍汕97的根中表達(dá)量急速上升，而后又迅速下降，在缺氮處理1d時(shí)恢復(fù)原始水平，并且缺失硝態(tài)氮及銨態(tài)氮均有相同效應(yīng)。推測(cè)ENDG1基因?yàn)橐粋€(gè)對(duì)缺氮瞬時(shí)響應(yīng)的基因。通過(guò)構(gòu)建啟動(dòng)子融合GUS表達(dá)載體分析ENDG1基因的表達(dá)模式表明，其在地上部和

3、根中均在中柱部分有明顯特異性表達(dá)。于酵母菌株Mav203中進(jìn)行ENDG1的自激活檢測(cè)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，ENDG1的全長(zhǎng)顯示了自激活活性。因此我們將其分為兩部分進(jìn)行自激活檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)包含AP2domain的C端同樣具有自激活活性，而不含AP2domain的N端不具有自激活活性。我們利用該基因的N端進(jìn)行酵母雙雜交文庫(kù)篩選，得到了一個(gè)幾丁質(zhì)誘導(dǎo)的赤霉素應(yīng)答蛋白CIGRP1。另外，ENDG1所屬的AP2/ERF家族是一類植物中特有的調(diào)控植物發(fā)育且與植物脅