番茄SlNPF68基因参与缺氮条件下根系觅食反应

作者：刘向蕾; 尹亚红; 高玉迪; 李可; 刘健; 朱友银^*

来源：植物生理学报, 2022, 58(07): 1212-1220.

DOI：10.13592/j.cnki.ppj.100178

• 番茄
• SlNPF68基因
• 缺氮处理
• 觅食反应
• 根系发育

觅食反应(foraging response)是植物应对矿质养分不足而进化形成的独特机制。本研究发现番茄(Lycopersicon esculentum)幼苗在极度缺氮处理下,整株含氮量明显下降,地上部分生长明显受到抑制,但初生根长度和根总长度显著增加,表现出明显的觅食反应;补充氮后,幼苗生长恢复正常。进一步克隆了番茄SlNPF68基因,发现其开放阅读框长度为1 719 bp,编码572个氨基酸; SlNPF68蛋白分子质量为63.98kDa,理论等电点为9.21,属于碱性不稳定疏水蛋白。序列分析表明SlNPF68属于多肽转运因子(PTR2)家族,与拟南芥(Arabidopsis thaliana) AtNPF4.5、At NPF6.3相似性较高。表达分析表明Sl NPF68基因在番茄根、茎、叶、花、果实等器官中均表达,且受缺氮诱导上调,在3 d后达到最高,随后下降;补充硝酸盐后,其表达量再次上调。在番茄中超量表达SlNPF68基因可显著增加番茄幼苗初生根长度、根总长度以及平均侧根数。综合以上结果,说明SlNPF68可通过响应缺氮参与根系觅食反应。

• 单位
  浙江师范大学; 金华职业技术学院