CAJ | 학술논문

紫色酸性磷酸酶(purple acid phosphatase,PAPs)属于金属磷酸酯酶家族,能催化磷酸酯或酸酐的水解,对于活化植物根际周围的有机态磷及促进植株体内磷素的再循环利用起重要作用.本研究以拟南芥(Arabidopsis thaliana)PAPs基因为基础,在玉米(Zea mays)全基因组水平上对PAPs基因家族进行鉴定,对其基因结构及进化关系进行分析,并运用半定量PCR、实时荧光定量PCR及亚细胞定位对其家族成员进行深入研究.结果表明,从玉米自交系B73全基因组中筛选出24个紫色酸性磷酸酶候选基因,聚类为3个家族和8个亚家族;半定量qRT-PCR(sqRT-PCR)分析的8个家族成员均在低磷胁迫下呈现表达变化,对具有显著表达差异的4个成员(ZmPAP1c、ZmPAP10a、ZmPAP10b和ZmPAP26)进行qRT-PCR分析发现,4个ZmPAPs在不同时间的低磷胁迫处理后,因材料基因型不同及器官不同而呈现出时空特异性及组织特异性,其中ZmPAP1c和ZmPAP10a在维持体内磷素动态平衡中可能发挥重要作用;亚细胞定位结果表明,ZmPAP10a和ZmPAP1c表达产物被定位于细胞膜上;酸性磷酸酶活性分析表明,耐低磷玉米自交系178根系的酸性磷酸酶活性较9782高,并且响应低磷胁迫更灵敏,说明其在遇到低磷环境时通过调节ZmPAPs表达来增强酸性磷酸酶的活性,从而提高磷素利用效率.本研究结果为进一步研究玉米ZmPAPs家族的功能提供了基础资料.
자색산성린산매(purple acid phosphatase,PAPs)속우금속린산지매가족,능최화린산지혹산항적수해,대우활화식물근제주위적유궤태린급촉진식주체내린소적재순배이용기중요작용.본연구이의남개(Arabidopsis thaliana)PAPs기인위기출,재옥미(Zea mays)전기인조수평상대PAPs기인가족진행감정,대기기인결구급진화관계진행분석,병운용반정량PCR、실시형광정량PCR급아세포정위대기가족성원진행심입연구.결과표명,종옥미자교계B73전기인조중사선출24개자색산성린산매후선기인,취류위3개가족화8개아가족;반정량qRT-PCR(sqRT-PCR)분석적8개가족성원균재저린협박하정현표체변화,대구유현저표체차이적4개성원(ZmPAP1c、ZmPAP10a、ZmPAP10b화ZmPAP26)진행qRT-PCR분석발현,4개ZmPAPs재불동시간적저린협박처리후,인재료기인형불동급기관불동이정현출시공특이성급조직특이성,기중ZmPAP1c화ZmPAP10a재유지체내린소동태평형중가능발휘중요작용;아세포정위결과표명,ZmPAP10a화ZmPAP1c표체산물피정위우세포막상;산성린산매활성분석표명,내저린옥미자교계178근계적산성린산매활성교9782고,병차향응저린협박경령민,설명기재우도저린배경시통과조절ZmPAPs표체래증강산성린산매적활성,종이제고린소이용효솔.본연구결과위진일보연구옥미ZmPAPs가족적공능제공료기출자료.