柱花草SgLPR1基因克隆与表达分析

植物的生长和发育受土壤磷有效性的影响.柱花草(Stylosanthes guianensis)是主要的热带豆科牧草,对低磷胁迫表现出优良的适应性.由LPR 基因编码的多铜氧化酶被报道在调控植物根系生长和低磷响应方面发挥重要作用.本研究分析了低磷胁迫对两个柱花草基因型生长的影响,并对SgLPR1基因进行了克隆和表达分析.结果表明:相对柱花草基因型'TF0285','TF0277'具有较高的植株干重和磷吸收效率,且低磷处理促进了'TF0277'根系的生长.基因克隆分析表明,SgLPR1基因全长为1 713 bp,编码570个氨基酸残基,蛋白分子量为64.1 kDa,属于Cupredoxin家族成员,亚细胞定位预测SgLPR1蛋白定位于内质网上.实时定量聚合酶链反应(PCR)结果表明,SgLPR1基因在柱花草茎中表达量高于其他组织中的表达量,且在根尖大于1 cm的根段中表达量最高.相比对照处理,缺氮、缺磷和缺钾处理均增加了SgLPR1基因在柱花草叶和根中的表达量.此外,低磷处理增加了SgLPR1基因在柱花草'TF0277'根中的表达,但其在'TF0285,根中的表达无显著变化.本研究结果揭示了 SgLPR1可能参与柱花草根系生长对低磷胁迫的应答.