玉米Na+-H+質(zhì)子泵ZmNHX1功能的初步研究.pdf

1、植物的Na+/H+質(zhì)子泵(NHX)也稱Na+/H+逆向轉(zhuǎn)運蛋白，通常位于細胞的質(zhì)膜或內(nèi)膜系統(tǒng)上，參與細胞內(nèi)運輸、調(diào)節(jié)細胞內(nèi)pH值以及Na+的區(qū)域化，在植物抗鹽脅迫中起重要作用。目前擬南芥NHXs家族研究最清楚，共有8個NHX基因，其余多個植物NHX基因均有報道，它們分屬于2個大亞家族，一類位于質(zhì)膜上，另一類位于細胞內(nèi)膜系統(tǒng)，質(zhì)膜上NHX基因也稱為SOS-Like。位于內(nèi)膜系統(tǒng)中的NHXs包括位于液泡膜上的ClassⅠ和位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基

2、體等上的ClassⅡ。
　　本文以擬南芥NHX序列為模板，在maize GDB及MAGI等數(shù)據(jù)庫中進行blastp比對，最終獲得7個玉米NHX全長序列，重新命名為ZmNHX1～ZmNHX7。根據(jù)所得序列設計引物，通過RT-PCR擴增和測序，共獲得7個ORF序列，對其蛋白質(zhì)序列進行分析，發(fā)現(xiàn)ZmNHX1、ZmNHX2、ZmNHX3和ZmNHX4屬于ClassⅠ，ZmNHX5和ZmNHX6屬于ClassⅡ，ZmNHX7屬于SOS-Li

3、ke亞家族。本文實驗部分主要對ZmNHX1基因及其啟動子開展了研究。
　　對ZmNHX1啟動子進行克隆和信息學分析，發(fā)現(xiàn)其具有ABA和干旱誘導元件。用實時定量PCR技術分析玉米幼苗ZmNHX1基因在非生物脅迫（ABA、NaCl、LiCl、脫水、高溫及低溫）下的表達情況，發(fā)現(xiàn)NaCl處理后全株及根部ZmNHX1的表達量上升，而且根部ZmNHX1的表達還受到LiCl誘導。同時還發(fā)現(xiàn)根部ZmNHX1的表達一定程度上受到ABA的抑制。對器

4、官表達特異性分析，發(fā)現(xiàn)ZmNHX1在成熟玉米植株的根、莖、葉、雄蕊和雌蕊等器官中均有表達，其中葉、雄蕊和穗中表達量較高。
　　利用缺失Na+/H+反向轉(zhuǎn)運器的酵母功能缺失突變體ATX3進行功能互補實驗，構建pYES-2-ZmNHX1酵母表達載體并轉(zhuǎn)化酵母，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)ZmNHX1的ATX3酵母突變體能夠部分恢復對Na+離子和Li+離子的耐受能力。利用mbSUS酵母雙雜系統(tǒng)分析玉米ZmNHX1與玉米ZmCIPKs的互作情況，結果并未發(fā)現(xiàn)Z