摘要：为挖掘丛枝菌根诱导的茄子磷转运蛋白，培育磷高效的茄子新品种。本研究在茄科基因组网站SGN中系统分析了茄子PHT1家族的31个基因，采用不同的磷浓度和两种不同的丛枝菌根处理公主白茄，利用实时定量PCR对31个基因的表达量进行分析，同时取正常条件下根、茎、叶组织进行空间表达分析。结果表明该研究获得了多个新的菌根诱导的磷转运蛋白基因，为培育磷高效的茄子新品种提供了新的基因资源。

关键词：丛枝菌根；茄子；磷转运蛋白；实时定量PCR

Analysis by fungal arbuscular eggplant phosphate transporter protein

Abstract: To excavate arbuscular mycorrhizal(AM) induced eggplant phosphate transporter proteins, and breed novel eggplant varieties of P- efficient, 31 eggplant phosphate transporters of PHT1 family were this studied systematically in the genome of the website SGN. The white eggplant was treated with different concentrations of phosphorus and two various fungi of AM. The expression pattern of 31 phosphate transporters were analyzed with real-time quantitative PCR, at the same time the root, stem and leaf tissue under normal conditions were sampled for space expression analysis. The results showed that a number of new AM induced phosphate transporter genes were acquired in the study, which laid foundation for the cultivation of new varieties of high phosphorus efficiency of eggplant and provided new gene resources.

Key words：Arbuscular mycorrhizal; eggplant; phosphate transporter protein;  real-time quantitative PCR

目录 I

摘要 1

Abstract: 1

引言 2

1材料与方法 3

1.1 实验材料与仪器 3

1.1.1实验材料 3

1.1.2 主要仪器与试剂 3

1.2 实验方法 3

1.2.1 茄子PHT1家族基因的获得 3

1.2.2公主白茄的培养 3

1.2.3 公主白茄总RNA的提取及cDNA的合成 4

1.2.4 Real-Time qPCR检测表达量变化 5

2. 结果与分析 5

2.1 RNA的提取、检测及cDNA合成 5

2.2 菌根处理的实时定量结果分析 5

2.3 基因空间表达分析 6

3. 讨论 7

参考文献 9

致谢 11

丛枝真菌诱导的茄子磷转运蛋白的分析

引言

   茄科是世界上第三大经济作物，仅次于豆科与禾本科，不仅具有较大的经济意义[1]，如著名的马铃薯、番茄、辣椒、烟草、茄子等作物，还有许多种类具有药用价值，如枸杞等。茄子(Solanum melongena L)是茄科的一种重要蔬菜作物，具有较高的营养价值，含蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素以及钙、铁、磷等多种营养成分。其中维生素P的含量较高，能够增强人体毛细血管弹力等。不仅如此，茄子还具有降低高血脂，高血压、防治胃癌、抗衰老、清热活血等多种作用[2]。

   磷是植物体内的一种重要的营养元素，在植物体内参与很多代谢反应，如生物大分子合成、光合作用、呼吸作用等[3]。植物吸收磷元素的主要来源是土壤中的无机磷[4]，由于无机固定、有机络合物固定以及土壤中磷的扩散都较为缓慢，因此，磷是植物营养元素中可获得的最少的元素之一[5,6]。由于协同进化作用，植物发展出一些策略来应对低磷胁迫，包括根系形态发生变化、改变根系周围土壤的化学结构（例如降低pH），以及与丛枝菌根共生来提高磷的吸收[7,8]。

   丛枝菌根（Arbuscular mycorrhizal, AM）是一种广泛存在于陆生植物根部的真菌，它能与90%以上的陆生植物形成共生关系[9]，能够提高植物对各种矿质元素的吸收，特别是磷，同时还能提高植物对生物胁迫和非生物胁迫的抗性[10]。菌根能够提高植物对磷的吸收，主要有以下几个原因：第一，丛枝菌根菌丝能延伸10多米，从而在植物根系接触不到的土壤中吸收磷元素[11]；第二，丛枝菌根能溶解土壤中的有机磷，从而提高磷的吸收[12]；第三，丛枝菌根与植物的共生诱导了高亲和力磷转运蛋白的表达，加大对磷元素的吸收，从而促进植物的生长，提高植物的抗逆性[13]。与此同时对土壤还有一些改善作用，提高土壤生产力[14]。    磷酸盐转运蛋白基因首次被发现是1996年Muchhal[15]等在拟南芥中发现的，后来人们相继在水稻、番茄、土豆等植物中发现这类基因，不仅如此在一些菌根的菌丝体内也陆续被克隆出来[16,17,18]。现在绝大多数磷酸盐转运蛋白都是在植物根部受到低磷诱导表达的，是高亲和力磷转运蛋白，属于H+-Pi共运体的Pht1家族基因，其主要参与了根部对磷的吸收与运输[19,20,21]，此外在拟南芥等植物的叶绿体中克隆到属于Pht2基因家族的低亲和力的磷转运蛋白基因，可能参与植物体内磷元素的再分配[22]。随后，Pht3、Pht4都陆续在叶绿体和线粒体中被发现的。