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摘要
植物激素生长素在植物的生长发育过程中发挥了至关重要的作用，它的稳态和浓度梯度建立控制了几乎所有器官的极性建成。生长素在特定细胞中合成、运输、感知以及代谢降解建立了符合器官发育的生长素浓度梯度。在豆科植物中，根与土壤微生物互作形成了根瘤这一特殊的器官，进行生物固氮。然而，生长素稳态控制生物固氮的功能还未知。拟南芥中的研究表明，PIN-Like （PILS）蛋白协助调节的细胞内生长素稳态，并介导下游细胞核内的生长素信号传递。本研究以大豆作为研究模型，在大豆基因组中鉴定获得19个PILS家族基因（GmPILS），不均匀分布于大豆10条染色体上。GmPILS在大豆9种组织部位中表现出多种表达模式，且具有明显的组织表达特异性。GmPILS1e和GmPILS1f在根瘤菌体区域富集表达，使用人工微RNA沉默（artificial microRNA interference，amiRNAi）下调GmPILS1e和GmPILS1f在根瘤的表达，导致根瘤的固氮酶活性上升，而过量表达GmPILS1f导致根瘤的固氮酶活性下降，因此GmPILS1e和GmPILS1f可能参与大豆固氮酶活性的调节。这些结果为进一步解析大豆GmPILS家族基因的功能和作用机制奠定了基础，同时也为结瘤固氮在农业育种中的应用提供了有价值的基因资源。
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