玉米ZmPHO2基因家族克隆及其低磷胁迫下的表达

PHO2(编码一个泛素结合酶E2)作为磷高亲和转运体PHT1的负调控子,在维持植物体内磷的动态平衡中发挥重要作用。该研究以拟南芥和水稻中的PHO2为基础,从玉米自交系B73基因组中鉴定出9个ZmPHO2基因家族成员,在系统进化关系上将其分为3类。在玉米自交系178中克隆了上述9个基因的CDS全长序列,保守结构域分析发现,ZmPHO2蛋白质序列中均有1个由约130个氨基酸组成的泛素结合酶E2催化结构域(UBCc),其中包含1个重要的保守氨基酸(半胱氨酸)。实时荧光定量结果表明,低磷胁迫处理后,所有ZmPHO2基因均有表达,并呈现不同的表达模式,主要表现为叶与根之间的组织差异和玉米自交系178与9782之间的基因型差异,而在同一组织多数基因间的表达差异不明显。其中,ZmPHO2;H2在自交系9782的根中持续下调表达,但在叶中持续上调表达,表明ZmPHO2;H2可能参与调控磷素在叶与根之间的运输,以维持地上部分和地下部分磷的平衡。