Đặc điểm của OsLCT1, một vận chuyển cadmium từ gạo indica (Oryza sativa)

Physiologia Plantarum - Tập 151 Số 3 - Trang 339-347 - 2014
Shimpei Uraguchi1,2, Takehiro Kamiya1, Stephan Clemens2, Toru Fujiwara1
1Department of Applied Biological Chemistry, Graduate School of Agricultural and Life Sciences, The University of Tokyo, Tokyo 113-8657, Japan
2Department of Plant Physiology University of Bayreuth Bayreuth 95440 Germany

Tóm tắt

Sự hiểu biết phân tử về quá trình vận chuyển cadmium (Cd) trong gạo indica (Oryza sativa) vẫn còn thiếu sót, mặc dù gạo indica thường có khả năng tích lũy Cd cao hơn trong thân và hạt so với gạo japonica. Chúng tôi đã chứng minh trước đó rằng OsLCT1 là một gen vận chuyển Cd có trách nhiệm tích lũy Cd trong hạt của giống gạo mô hình japonica Nipponbare. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã tách chiết OsLCT1 cDNA từ Kasalath, một giống gạo mô hình indica (aus) và tiến hành các thử nghiệm hoạt tính vận chuyển cation trong nấm men và phân tích biểu hiện mRNA trong thực vật. Chuỗi axit amin suy diễn của OsLCT1 từ Kasalath đồng nhất 91.2% và tương đồng 93.8% với chuỗi của OsLCT1 từ Nipponbare. Chúng tôi đã thiết lập hệ thống nấm men dị hợp bội biểu hiện alen OsLCT1 của Kasalath. Phân tích nguyên tố của các tế bào nấm men cho thấy hoạt tính xuất bào của OsLCT1 từ Kasalath đối với Cd, K, Mg, Ca và Mn, nhưng không có đối với Fe, Zn, Cu và Na. Đặc tính chọn lọc này giống như phiên bản Nipponbare. Phản ứng chuỗi polymerase định lượng thời gian thực (RT‐PCR) cho thấy biểu hiện của OsLCT1 trong Kasalath cao hơn ở giai đoạn sinh sản so với giai đoạn sinh trưởng. Mức độ biểu hiện của OsLCT1 ở Kasalath cũng cao hơn đáng kể so với Nipponbare. Phân tích phylogenetic phát hiện nhiều gen giống như LCT1 chỉ có ở thực vật cỏ. OsLCT1 là bản sao duy nhất trong bộ gen gạo và được bảo tồn giữa các nhóm gạo khác nhau. Những đồng phân tương ứng của các vận chuyển cation có ái lực thấp mới tìm thấy này (LCT) sẽ cung cấp cơ sở cho việc hiểu biết thêm về quá trình vận chuyển Cd trung gian bởi LCT.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1016/j.scitotenv.2011.01.037

10.1093/nar/gkh380

10.1080/00380768.2003.10410035

10.1016/S0168-9525(01)02364-2

10.1073/pnas.95.20.12043

10.1016/j.tplants.2012.08.003

10.1104/pp.109.151035

10.1073/pnas.1109127108

10.1038/nature11532

10.1111/j.1469-8137.2005.01516.x

10.1093/jxb/erp360

10.1073/pnas.1211132109

10.1038/srep00286

10.1111/tpj.12317

10.1186/1471-2229-9-8

10.1038/nrm1354

10.1093/bioinformatics/btt295

10.1021/es400521h

10.1111/j.1469-8137.2010.03459.x

10.1007/s11104-011-0829-4

10.1007/s00299-010-0921-x

10.1105/tpc.112.096925

10.1093/pcp/pcr166

10.1073/pnas.94.20.11079

10.1038/nature11909

10.1038/ng.169

10.1080/00380768.2012.686435

10.1093/jxb/err136

10.1111/j.1365-3040.2012.02527.x

10.1111/j.1747-0765.2007.00116.x

10.1016/S0048-9697(02)00475-8

10.1073/pnas.1005396107

10.1186/1939-8433-5-5

10.1016/j.pbi.2013.03.012

10.1093/jxb/erp119

10.1073/pnas.1116531109

10.1021/es802412r

Yamagata N, 1970, Cadmium pollution in perspective, Bull Inst Pub Health, 19, 1

10.1093/jexbot/53.370.917

Thông tin
Thông tin xuất bản

Physiologia Plantarum

Tập 151 Số 3

339-347

Thông tin tác giả