香蕉磷酸盐转运蛋白1（PHT1）基因家族的鉴定及表达

摘要

磷酸盐转运蛋白1（phosphate transporter 1,PHT1）在植物对磷元素吸收过程中扮演着重要角色.为鉴定香蕉PHT1家族成员和分析它们的表达模式，对香蕉PHT1基因家族（MaPHT1）进行全基因组鉴定和生物信息学分析；并基于转录组数据研究MaPHT1s在有和无印度梨形孢（Piriformospora indica）定殖的根系、45℃和4℃处理的叶片以及自然成熟和乙烯催熟的果实中的表达模式；同时利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）分析部分成员在不同磷浓度处理下有无P. indica定殖的香蕉根系中的表达情况.香蕉中共存在可分为4个亚家族（Group I-IV）的12个MaPHT1s，绝大多数成员含有1-2个外显子，其编码蛋白长度介于517-834 aa，具有10-12个跨膜结构域且均定位于质膜.MaPHT1s中存在1对串联重复基因和4对片段重复基因；启动子区含多种植物激素和逆境胁迫响应的顺式作用元件（cis-acting element）以及14种转录因子的结合位点（transcription factor binding sites,TFBS）;MaPHT1s不同亚家族在香蕉不同组织部位表达差异较大，如Group III的MaPHT1-1、1-2和Group II的MaPHT1-7在根系、叶片和果实中均表达；Group IV中MaPHT1-8、1-9和1-11在根系与叶片中高表达.qRT-PCR结果显示：MaPHT1-5、1-7、1-8和1-9受低磷或缺磷诱导，接种P. indica诱导MaPHT1-1、1-5、1-7、1-8和1-9的表达.本研究表明MaPHT1s的表达受激素和逆境调控，不同亚家族成员的表达模式差异较大，推测部分成员在香蕉应答磷胁迫中发挥着重要作用.（图7表3参54）