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蒺藜苜蓿ROP基因的克隆及功能研究

连瑞丽  
【摘要】:ROP GTPase是植物特有的一类小G蛋白,属于Rho亚家族成员。ROP GTPase信号在参与调控花粉管的极性生长、调节植物根毛极性发育方面承担关键性的作用。 根瘤菌与豆科植物建立共生关系过程中植物的管状结构—侵染线的形成也是一种极性生长。本研究目的就是寻找蒺藜苜蓿与根瘤菌共生固氮过程中参与侵染线发育的ROP基因,探索ROP GTPase在共生互作过程的调控作用。 应用生物信息学的方法,从蒺藜苜蓿的数据网站,检索到20个可能编码ROP基因的候选TC序列。根据TC序列设计引物,通过RT-PCR的方法,从蒺藜苜蓿中克隆到两个cDNA片段ROP2和ROP6,两个片段都包含全长594bp的ORF阅读框,编码197个氨基酸。同源查询及序列分析,发现ROP2和ROP6的氨基酸序列与拟南芥11个ROP蛋白同源性都达到50%以上;对两个基因在植物不同组织特异性表达分析,发现均没有明显的组织特异表达;缺N和盐处理也没有发现差异表达;根瘤菌侵染诱导后ROP2和ROP6均有增强表达。这些实验结果表明,ROP2和ROP6基因很可能参与豆科植物与根瘤菌共生过程的建立。 我们分别构建了ROP2和ROP6的植物表达载体,对蒺藜苜蓿进行遗传转化,GUS组织化学染色表明目标基因已经获得成功转化,为ROP基因进一步详细的功能研究打下基础。


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