Fe是植物生長發(fā)育過程中最重要的微量元素之一,植物缺鐵會導(dǎo)致葉片黃化,進(jìn)而影響產(chǎn)量。植物吸收轉(zhuǎn)運(yùn)鐵共有兩種機(jī)理,即機(jī)理I和機(jī)理II,相應(yīng)的植物稱為機(jī)理I植物和機(jī)理II植物,機(jī)理I植物主要包括雙子葉植物和非禾本科單子葉植物,機(jī)理II植物主要包括禾本科植物。鐵還原酶基因FRO(Ferric reduction oxidase)作為機(jī)理I植物中的關(guān)鍵基因已在多種植物中被發(fā)現(xiàn)與研究,包括禾本科植物水稻。為了解該基因在玉米中的功能,對玉米鐵還原酶基因ZmFRO2進(jìn)行了基因功能的分析,包括生物信息學(xué)分析、表達(dá)模式分析及亞細(xì)胞定位分析,證明了ZmFRO2具有鐵還原酶的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)且與OsFRO1、MtFRO2、AtFRO6和AtFRO7具有較近的親緣關(guān)系,ZmFRO2定位在質(zhì)膜與胞質(zhì),該基因主要在葉片中大量表達(dá),且該基因的表達(dá)受缺鐵先誘導(dǎo)后抑制。另外,通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)的方法獲得了過表達(dá)ZmFRO2玉米植株,對其進(jìn)行鐵還原酶活力及鋅鐵含量測定發(fā)現(xiàn)過表達(dá)ZmFRO2能夠提高玉米根部鐵還原酶活力,根部、葉片和籽粒的鐵含量均有不同程度的升高。通過這些分析和測定為之后基因功能的深入研究奠定基礎(chǔ),進(jìn)而為提高玉米鐵含量...

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圖2ZmFRO2與其他FRO的系統(tǒng)進(jìn)化樹分析

2.6轉(zhuǎn)基因玉米ZmFRO2表達(dá)量檢測圖3土壤條件下ZmFRO2在玉米各部位的表達(dá)模式

圖3土壤條件下ZmFRO2在玉米各部位的表達(dá)模式

圖2ZmFRO2與其他FRO的系統(tǒng)進(jìn)化樹分析利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法將pCAMBIA3301-ZmFRO2過表達(dá)載體(圖6-A)轉(zhuǎn)化玉米,為確認(rèn)ZmFRO2基因在玉米植株中是否過表達(dá),取轉(zhuǎn)基因與非轉(zhuǎn)基因玉米植株(BC2F1)葉片提取總RNA,進(jìn)行Real-timePCR擴(kuò)增檢測目的基....

圖4不同供鐵條件下ZmFRO2在玉米幼苗葉片和根部的表達(dá)模式

2.7轉(zhuǎn)基因玉米根部鐵還原酶活力的測定圖5ZmFRO2在玉米葉肉原生質(zhì)體中的定位

圖5ZmFRO2在玉米葉肉原生質(zhì)體中的定位

圖4不同供鐵條件下ZmFRO2在玉米幼苗葉片和根部的表達(dá)模式圖6ZmFRO2在轉(zhuǎn)基因玉米中的表達(dá)

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