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玉米PHYB1基因的克隆、改造及其在擬南芥中的功能分析

馬曉凈; 趙斌斌; 劉揚; 馬夢迪; 王海洋 中國農(nóng)業(yè)科學院生物技術(shù)研究所; 北京100081; 中國農(nóng)業(yè)科學院研究生院; 北京100081; 華南農(nóng)業(yè)大學生命科學學院; 亞熱帶農(nóng)業(yè)生物資源保護與利用國家重點實驗室; 廣州510642

關(guān)鍵詞:zmphyb1 下胚軸 避蔭反應 

摘要:光是一個重要的環(huán)境因子,影響植物生長發(fā)育的諸多方面。植物通過多種光受體感受環(huán)境中的光信號,其中以紅光與遠紅光受體--光敏色素的研究最為透徹。研究表明,將擬南芥phyB的104位點與361位點的酪氨酸(Y)殘基改造為苯丙氨酸(F)殘基可增強其活性。為了研究玉米光敏色素B1(PHYB1)的功能,構(gòu)建了玉米光敏色素B1基因的3種重組質(zhì)粒:pZmPHYB1∷ZmPHYB1WT、pZmPHYB1∷ZmPHYB1Y98F(對應擬南芥Y104F突變)和pZmPHYB1∷ZmPHYB1Y359F(對應擬南芥Y361F突變),并將其轉(zhuǎn)入擬南芥phyB-9突變體中,然后對轉(zhuǎn)基因株系進行表型分析。結(jié)果表明,ZmPHYB1可抑制phyB-9突變體下胚軸及葉柄的伸長;ZmPHYB1可與擬南芥AtPIF5互作并誘導下游避蔭反應響應基因和生長素合成基因的表達;Y98F和Y359F氨基酸的替換可增強ZmPHYB1的活性。研究結(jié)果表明ZmPHYB1在擬南芥中具有介導避蔭反應的作用,同時也將為玉米耐密株型改良提供參考。

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