玉米ZmMGT10基因的克隆及功能分析

MRS2/MGT-型镁离子(Mg^(2+))转运蛋白在植物Mg^(2+)吸收、转运和胞内平衡维持中起着至关重要的作用。为探究玉米MRS2/MGT基因的功能,采用RT-PCR法从玉米中克隆MRS2/MGT基因ZmMGT10,并进行蛋白序列分析。结果表明,该基因编码438个氨基酸,含有2个保守的跨膜结构域和1个改变的AMN三肽基序。蛋白序列比对和系统进化树分析表明,ZmMGT10可能为拟南芥AtMGT6的同源基因。RT-PCR和RT-qPCR分析表明,ZmMGT10在玉米根中特异性表达,且表达受缺镁胁迫诱导。在鼠寒沙门氏菌突变株MM281中的异源功能互补分析表明,ZmMGT10具有Mg^(2+)转运功能。本研究结果为进一步阐明ZmMGT10在玉米抵御缺镁胁迫中的作用提供了理论依据。

玉米ZmMGT0基因过表达载体的构建及拟南芥遗传转化研究

CorA/MRS2/MGT-型镁离子转运蛋白在维持植物镁离子平衡中具有重要作用。为探讨一个表达受缺镁胁迫诱导的玉米MRS2/MGT-型镁离子转运蛋白基因ZmMGT10在缺镁胁迫中的功能,构建了ZmMGT10的过表达载体并遗传转化拟南芥,获得了转基因拟南芥株系。同野生型拟南芥植株相比,过表达ZmMGT10增加了低镁胁迫生长下转基因植株的生物量、根长和叶绿素浓度。进一步研究表明,在低镁生长条件下,转基因植株的根和叶中积累的镁离子含量均明显高于野生型植株。此外,在低镁生长条件下,转基因植株根对镁离子的吸收能力明显强于野生型植株。结果表明,过表达ZmMGT10基因可以增强转基因拟南芥植株对低镁胁迫的抵抗。