摘要
豆科植物与根瘤菌的互利共生关系对农业发展和生态保护都十分有利，研究豆科植物共生相关基因的功能能够更好地利用这种互利互惠关系，促进健康生态农业的发展。本实验对蒺藜苜蓿中TCTP基因进行了功能研究，进一步揭示了该基因在共生结瘤中的分子机制。 翻译控制肿瘤蛋白（Translationally controlled tumor protein，TCTP）是一类在真核生物体内广泛存在且高度保守的蛋白，在植物生长发育各个阶段都发挥着重要作用。实验室前期对模式豆科植物蒺藜苜蓿中的TCTP同源基因MTR_1g083380进行了亚细胞定位、RNAi和基因过量表达等研究，证实其在蒺藜苜蓿与根瘤菌共生互作中发挥作用。为进一步了解TCTP基因在豆科植物共生结瘤中的具体功能，本研究进一步对该基因进行了时空表达及启动子组织定位分析，同时通过酵母双杂交实验、双分子荧光互补实验研究其可能的互作蛋白。结果表明，MTR_1g083380基因在蒺藜苜蓿根部不同时期均有表达，其中接种根瘤菌后第18d表达量最高，而不接种根瘤菌的情况下第28d的表达量达到最高；在接种根瘤菌后不同组织中的表达情况表明，根瘤中的表达量高于去瘤根。启动子组织定位分析结果显示，无论接种还是未接种条件下，目的基因的表达都是从根的中柱部位开始，之后在皮层、表皮中表达；从根的纵向来看，在伸长区到成熟区表达，在根尖和根毛中不表达。另外在新形成的侧根中，分裂旺盛的根尖没有表达，而在侧根起源处有表达。该基因在转化根的根瘤中，前期除分生区不表达外，其他部位均表达；随着取样时间的延长，整个根瘤都有表达。酵母双杂交及双分子荧光互补实验结果揭示，TCTP与乙烯受体（MTR_1g079790）之间存在相互作用，推测其可能是通过乙烯信号通路影响结瘤过程。
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