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摘要
【目的】鉴定水稻种子中蛋白质含量的正调控基因qPC1启动子的功能性变异位点，开发qPC1基因分子标记，并解析其转运功能，为阐明qPC1基因的生物学功能及其利用qPC1基因进行分子育种提供理论依据。【方法】采用基因定点突变、水稻原生质体瞬时转化技术和双荧光素酶报告法鉴定qPC1基因启动子功能性变异位点，利用缺陷型酵母互补试验以及水稻根部氨基酸的吸收试验解析qPC1的转运功能。【结果】相对于南洋占qPC1序列，珍汕97 qPC1启动子-7 ～ -12 bp位置处6个碱基（CACAGA）的缺失将导致其启动子活性显著增加。对此设计对应的功能性分子标记PB13，并利用PCR技术在珍汕97与南洋占的重组自交系群体中进行验证。在缺陷型酵母互补试验中发现qPC1蛋白能够转运γ-氨基丁酸、瓜氨酸、天冬氨酸、脯氨酸、精氨酸和谷氨酸等多种氨基酸，且发现qPC1能促进水稻根对多种氨基酸的吸收，并对苏氨酸、丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸、谷氨酸和酸性氨基酸具有较快的吸收与转运速率。【结论】水稻qPC1基因启动子区-7 ～ -12 bp位置为其功能性变异位点，qPC1在酵母中能够参与多种氨基酸转运，且在水稻根中能促进氨基酸的吸收与转运，即qPC1蛋白可能是一种广谱性氨基酸转运蛋白。该试验结果为进一步全面阐明qPC1基因调控水稻种子中蛋白质含量的分子机制并利用qPC1进行优质水稻新品种的选育提供了重要信息。
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单位农业部; 生命科学学院; 云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所
