玉米PHYB1基因的克隆、改造及其在拟南芥中的功能分析

作者：马晓净; 赵斌斌; 刘扬; 马梦迪; 王海洋^*

来源：生物技术进展, 2019, 9(04): 350-356.

DOI：10.19586/j.2095-2341.2019.0039

• ZmPHYB1
• 下胚轴
• 避荫反应
• 光敏色素互作因子(PIFs)

光是一个重要的环境因子,影响植物生长发育的诸多方面。植物通过多种光受体感受环境中的光信号,其中以红光与远红光受体——光敏色素的研究最为透彻。研究表明,将拟南芥phyB的104位点与361位点的酪氨酸(Y)残基改造为苯丙氨酸(F)残基可增强其活性。为了研究玉米光敏色素B1(PHYB1)的功能,构建了玉米光敏色素B1基因的3种重组质粒:pZmPHYB1∷ZmPHYB1WT、pZmPHYB1∷ZmPHYB1Y98F(对应拟南芥Y104F突变)和pZmPHYB1∷ZmPHYB1Y359F(对应拟南芥Y361F突变),并将其转入拟南芥phyB-9突变体中,然后对转基因株系进行表型分析。结果表明,ZmPHYB1可抑制phyB-9突变体下胚轴及叶柄的伸长;ZmPHYB1可与拟南芥AtPIF5互作并诱导下游避荫反应响应基因和生长素合成基因的表达;Y98F和Y359F氨基酸的替换可增强ZmPHYB1的活性。研究结果表明ZmPHYB1在拟南芥中具有介导避荫反应的作用,同时也将为玉米耐密株型改良提供参考。

• 单位
  亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室; 中国农业科学院生物技术研究所; 华南农业大学; 中国农业科学院研究生院