拟南芥Mo敏感突变体基因克隆及功能分析

来源：华北农学报杂志2018年第3期北京时间：

作者：杜亚琳, 陈海燕, 郝宁, 藤原徹, 武涛

单位：1. 东北农业大学, 农业部东北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150030;；2. 河南省农业科学院 农业经济与信息研究所, 河南 郑州 450002;；3. 东京大学 农学与生命科学学院 应用化学系, 东京 都文京区 113-8657

摘要：为了了解Mo的分子功能，对26 000粒拟南芥EMS诱变突变体种子进行了筛选，鉴定出一个对正常Mo敏感的突变体4-10。在正常170 nmol/L Mo条件下，4-10突变体的根部伸长发育受到抑制，而340 μmol/L Mo处理能部分恢复突变体根长。在170 nmol/L Mo条件下4-10和Col-0幼苗的根长分别为（1.56±0.13） cm和（11.89±0.71） cm；而在340 μmol/L Mo条件下，4-10和Col-0的根长分别为（3.3±0.17） cm和（6.8±0.73） cm。此外，340 μmol/L Mo处理能够恢复4-10异常的根形态。Mo含量测定结果表明，4-10突变体植株根部Mo含量显著低于野生型植株；除了对正常Mo敏感外，4-10突变体叶色对NH4+也敏感，其花青素含量显著高于Col-0。为了鉴定4-10突变体候选基因，利用图位克隆技术将候选基因定位到1号染色体一个23 kb区域（26.809~26.832 Mb），进一步基因组重测序结果表明，在该区域存在1个非同义突变SNP，包含该SNP的基因At1g71100编码核糖-5-磷酸异构酶（RPI），初步证明，RPI基因为4-10突变体的候选基因。利用AtRPI基因纯合突变植株和4-10突变体进行的等位性检测结果表明，4-10突变体和等位基因突变体rsw10-1杂交的F1仍然对NH4+敏感，从而确定RPI基因为4-10突变体基因。通过表型分析注意到除了过量Mo能恢复4-10突变体根长之外，外源尿苷处理同样可以恢复4-10突变体的根长。结果表明，过量的Mo通过尿苷转运作用促进了补救合成途径进程。

关键词：NH₄⁺,拟南芥,图位克隆,钼,补救合成途径,

基金资助：国家自然科学基金项目（31701934）；农业部东北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室开放课题基金项目（neauhc201601）