毛竹NLP 转录因子鉴定及其响应氮素的表达模式
2021-12-29袁婷婷朱成磊李紫阳宋新章高志民
袁婷婷,朱成磊,李紫阳,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,浙江 杭州 311300)
氮素是植物生长发育必需的大量营养元素之一[1-2]。近些年,氮的利用效率倍受关注,涉及氮的吸收、运输与同化等方面,其中,氮的吸收转运已成为研究的热点。研究表明,RWP-PK 家族中的NLP (NIN-like protein)转录因子在响应氮饥饿、氮信号调节过程中处于中心地位[3]。NLP 家族成员都具有RWP-RK 和PB1 两个典型的结构域,RWPRK 结构域具有与DNA 结合的功能,PB1 结构域具有蛋白相互作用的功能[4]。拟南芥(Arabidopsis thaliana)中NLPs 与硝酸盐顺式作用元件NRE(Nitrate-responsive elements)结合调控硝酸盐响应相关基因的表达,进而影响拟南芥的生长发育[5],如过表达拟南芥NLP7能够通过增强氮和碳的同化,促进植物生长[6],NLP8 则对于硝酸盐促进种子萌发至关重要[7]。过表达OsNLP1促进水稻(Oryza sativaL.)生长,提高水稻氮素利用率和产量[8]。另外,在植物Nitrate-CPK-NLP (硝酸盐-Ca2+传感蛋白激酶-NLP)信号通路中,NLPs 协调植物对硝酸盐信号的感知和对下游转录因子、转运蛋白、碳氮代谢过程的调控[9],在氮饥饿、氮磷互作以及根系生长过程中发挥着重要作用[10]。
随着测序技术的快速发展,已经对包括水稻[11]、拟南芥[7]、小麦(Triticum aestivumL.)[12]和玉米(Zea maysL.)[13]等多种植物中NLPs 进行全基因组鉴定和功能研究。竹子作为禾本科(Gramineae)的特殊类群,尤其是木本竹,因其生长快、材性好,已成为缓解木材供给不足的重要替代材料。毛竹(Phyllostachys edulis(Carrière) J.Houz.)林占我国竹林总面积的72.96%[14],是最具代表性的木本竹种。……
