毛竹铵态氮转运蛋白的分子特征及基因表达模式*
2021-09-04袁婷婷朱成磊杨克彬宋新章高志民
李 真 袁婷婷 朱成磊 杨克彬 宋新章 高志民
(1.国际竹藤中心竹藤资源基因科学与基因产业化研究所 国家林业和草原局/北京市共建竹藤科学与技术重点实验室 北京 100102;2.浙江农林大学 杭州 311300)

在细菌、真菌和植物中发现700多个AMT同源蛋白(Xuanetal.,2017)。拟南芥AMT分为2个亚家族,其中AMT1亚家族AtAMT1;1、AtAMT1;3和AtAMT1;5编码的蛋白参与高亲和性铵转运系统,AtAMT1;2编码的蛋白参与低亲和性铵转运系统,并推测其参与质外体途径运输(Loqueetal.,2006)。水稻(Oryzasativa)、玉米(Zeamays)等单子叶植物AMT也分为2个亚家族,但其AMT2亚家族成员的数量远多于双子叶植物AMT2亚家族(Guetal.,2013)。水稻OsAMT1;1、OsAMT1;2和OsAMT1;3均在根中表达,OsAMT2;1则在芽中大量表达(Sonodaetal.,2003;Suenagaetal.,2003)。玉米ZmAMT1;1a和ZmAMT1;3b编码的蛋白在根和叶中表现出高铵转运活性,ZmAMT1;1b则在叶鞘中特异性表达(Dechorgnatetal.,2019)。尽管对拟南芥、水稻和玉米等植物中AMT已有深入研究,但竹子中AMT的研究却鲜有报道,其对铵态氮的吸收、运输的分子机制尚不清楚。
竹子是世界上生长最快的植物之一,快速生长的特性赋予其具有高效吸收矿质元素并快速同化的能力。毛竹(Phyllostachyedulis)是我国原产最具特色的经济竹种,分布广面积大(467.78万hm2),占我国竹林总面积的72.96%(李玉敏等,2019)。在毛竹林爆发式生长时期,毛竹各器官营养元素质量分数快速增加,并在6—7月毛竹快速生长阶段完成后达到最高峰,其中氮元素的积累量最高,占营养元素总量的58%(曾莹莹等,2015)。另外,毛竹林下土壤氮矿质化的氨化比例较高(刘琦蕊,2016),尤其是生长早期的幼竹对铵态氮具有偏向吸收性(王兴萌等,2019),因此铵态氮环境能满足毛竹快速生长对氮素的需求,对毛竹快速生鞭扩张、发笋成林至关重要。……
