百脉根Rboh基因家族在共生固氮中的功能研究

为探索植物呼吸爆发氧化酶(respiratory burst oxidase homologue,Rboh)基因家族在共生固氮中的功能和作用机制,利用分子生物学、细胞生物学和遗传学等方法,围绕百脉根Rboh基因家族中在根瘤中特异性表达的基因LjRbohA (Lj5g3v1497840)以及在根瘤中高表达的基因LjRbohB (Lj6g3v1549190)和LjRbohC(Lj5g3v1497820),分别对其蛋白的亚细胞定位、基因的表达模式、基因的启动子活性及蛋白的功能进行了研究。结果显示:LjRbohA、LjRbohB和LjRbohC蛋白都定位在植物的细胞膜上;LjRbohA、LjRbohB和LjRbohC基因在接种根瘤菌后表达上调;LjRobhA和LjRobhB基因在根瘤、维管束和侧根原基表达;利用CRISPR-Cas9技术对LjRbohA、LjRbohB和LjRbohC3个基因分别进行敲除导致结瘤数目减少。这些研究结果表明,LjRbohA、LjRbohB和LjRbohC这3个基因可能都参与调控百脉根与根瘤菌的共生结瘤过程。