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豆血红蛋白基因被认为是共生固氮的标志性基因,控制和保持类菌体的低氧环境,保护固氮酶活性。有研究表明豆血红蛋白还具有调节根瘤发育和固氮过程的重要功能,但其作用及调控机制尚未阐明。 前期研究工作中,本室利用酵母双杂交技术,筛选获得了与Lb相互作用的候选靶蛋白LY-53。生物信息分析表明该蛋白包含两个功能域,tify domain和Divergent CCT motif。前者包含有锌指结构,常见于植物转录因子中,在拟南芥中研究较多,与多种调控功能相关;后者与核定位有关。 本文通过RACE方法,进一步克隆了LY-53基因的cDNA全长,结果显示LY-53的cDNA全长1034bp,编码区717bp,编码238个氨基酸。利用构建截短突变体和酵母双杂交技术,确证了LY-53蛋白与Lb蛋白在酵母体内的相互作用,定位了二者发生蛋白互作的关键区域tify domain。通过目标蛋白表达纯化、pull-down实验技术,在体外验证了LY-53和Lb的相互作用。利用双分子荧光互补技术(BiFC)技术,在烟草植物细胞内进行了LY-53和Lb互作的亚细胞初步定位,结果显示两个蛋白在细胞膜和细胞质处互作,可以检测到明显的阳性荧光信号。 利用Real-time PCR分析了LY-53基因的组织器官和时序表达特异性。结果显示:LY-53在紫云英接种华癸根瘤菌共生后的根、茎、根瘤中表达,在叶和不接种对照根中也有少量表达,说明LY-53是组成型表达,且在接种根中表达量最高;但AsB2510基因在根瘤中呈特异性表达特征。在根瘤中的时序表达特性分析显示LY-53与AsB2510的表达动态基本一致。 本文还构建了针对LY-53基因进行超表达和RNAi的两个重组载体,为进一步检测分析LY-53蛋白在结瘤和固氮中的功能表型奠定了良好基础。