全 文 ：植物生理与分子生物学学报 , oJ u rn a l of p la n r p h夕5 10 10幻 , a n d M Ole e u al r B i o ot gy 2 00 5 , 3 1 ( l ) : 8 5一 8 9
磷和葡萄糖及细胞分裂素对拟南芥 S E N I 基因表达的影响
俞超 , 侯兴亮 , 吴平 `
(浙江大学生命科学学院 , 杭州 3 1 0 0 2 9)
摘要 : 拟南芥 SE N I 基因受衰老诱导 。 将该基因启动
子融合报告基因萄聚糖酶 (g luc u ro in d as e, G u s )基因转入
拟南芥 , 通过染色并测定 G U S 活性发现 , 缺氮、 缺磷 、
缺钾诱导叶中 5石N l 表达 , 而只有缺磷能导根中 S E N I
表达 。 缺磷对根叶中 5石N 少的诱导被 3% 葡萄糖和细胞
分裂素抑制 。 3% 葡萄糖胺在根和叶中均诱导 5石入 1 表
达 , 外源 细胞分裂素不能抑制这种效应 结果表明 :
5五四 1基因可受缺磷信号特异调控 , 并受糖信号和细胞
分裂素负调控 ; 葡萄糖胺能大大促进根和叶中 5石N Z表
达 , 且不受细胞分裂素的 负调控
芥作为材料 , 通过不同营养元素 、 葡萄糖及抑制
剂与细胞分裂素的各种处理 , 观察 S E N了表达并测
定 G U S 活性 , 分析不同条件下 S E N I 基因在拟南
芥中的表达情况 , 从而揭示 5百刀了表达与营养和激
素调控 的关系 。
关键词 : 5五W了; 拟南莽 ; G U S 活性 ; 磷; 葡萄糖 ; 细
月包分裂素
中图分类号 : Q 7 4
S E N 了是从拟南芥中受衰老诱导的基 因 , 拟
南芥生长 2 5 d 后 , S E N I 基因表达增强 。 该基因
由 5 个外显子组成 , 编码 1 8 2 个氨基酸 , 5 ’ 上游
区包含类似干旱 、 A B A 等反应元件及胁迫诱导基
因中的保守 T C A 。 黑暗处理下的连体幼叶和老叶
中该基因表达都很强烈 (o h 等 19 9 6) 。 因此 SE N I
可以作为研究植物衰老 的标记基因 , 其表达的调
控研究有助于对植物衰老机理的深入 了解 。
N o r t h e r n 检测发现 , 生长 3 0 d l立勺拟南芥缺磷
6 h 后 , 叶中 S E N了基因诱导表达 , 缺磷 4 8 h 后
叶和根中 s E N 了强烈表达 (w u 等 2 003 ;) 黑暗处理
下 , 叶中 s E N J 表达受外源糖信号负调控 (C h u n g
等 19 97 ; Fuj ik i 等 20 01 ;) 细胞分裂素能推迟拟南
芥和其它植物的丹卜衰老 (e an 和 A m a s i n o 1 9 9 5 ) , 也
能抑制 S E N I 的表达 (W e va er 等 1 9 9 8) 。 这些研究
结果提示 : 植物的衰老可能与植物磷素营养与糖
代谢途径及其水平有关并受细胞分裂素的调控 。
但对这些调控因素与植物衰老过程的相互作用尚不
清 楚 。
利用 SE N I 作为衰老标记基因 , 我们从拟南
芥基因组中克隆出 5百N 了启动子 , 并将该启动子融
合 G US 报告基因转入拟南芥中 , 以此转基因拟南
1 材料与方法
L l 实验材料
野生型拟南芥 (A r a b id叩 s i s t入i zi a n a , e o l 一 z )及
S E N I 启动子融合 G U S 转基因株系 。
1
.
2 载体构建与转基因拟南芥筛选
利用 0 1 9 0 软件设计引物 , 用 P C R 方法从拟
南芥基因组中克隆出 ￡石N Z启动子 , 全长 1 8 1 8 b p ,
上游弓{物夕 C T C T A A G C T T A A A T A T G G C A G T T C -
A A T G T C A C C 3
’ , 下游引物 5 ’ T T C A T C T A G A -
A A A C T T C T T T T A G A A T G C T T T G A T G C T A 3
’ 。
￡E N Z 启动子用 T 4 聚合酶补平后 , 用 iH n dl l 酶切 ,
连入 sm a l 和 iH n d l l l 酶切后的 p C A M B I A 1 3 9 1 z 质
粒 , 测序检测后 , 转入 E H A I O S 农杆菌 。
拟 南芥转基因采用 农杆菌浸润法 ( Y e 等
1 9 9 9)
。 转基因拟南芥在温度为 2 2 、 2 4 “ e 、 湿度为
6 0 % 一 7 0 % 、 光强为 1 5 0 林m o l m 一 2 5 一 ` 、 日照长度
为 1 4一 1 6 h 的条件下培养 , 收获的种子用潮霉素
筛选 , 最终得到 T : 代转基因纯合体种子作为实验
材 料 。
1
.
3 转基因拟南芥的琼脂培养
拟南芥种子用 10 % N a C IO 消毒 , 4 ℃暗培养
Z d
, 在 12/ M S 培养基 (含 l % 蔗糖 )上正常生长 s d
后 , 分别移至无磷 、 无氮 、 无钾的 1 2/ M S 培养
基上处理 3 d 后进行 G U S 染色观察 , 同时设置暗培
养 3 d 处理进行 G U S 染色观察 。 另一批在 l/ ZM S
2 0 0 4
一
0 7
一
1 2 收到 , 2 0 0 4 一 1 1一 2 9 接受 。
国家教育部项 目资助 。
` 通讯作者 ( E 一m a il : e l s p w u @ jz u 君 d u ￡ n : T e l : 0 5 7 1一5 6 9 7 1 1 3 0 )
植物生理与分子生物学学报 3 1卷
培养基 (含 1% 蔗糖 )上正常生长 s d后分别移入有
磷 /无磷 1尼M S+ 3% 葡萄糖 、 有磷 /无磷 1龙M S+ 3% 甘
露醇 、 有磷 /无磷 1趁 h 4 s+ 3% 葡萄糖胺 、 有磷 /无磷
l /ZM S+ 6
一
B A I 林m o l /L 、 有磷 /无磷 一 /ZM S+ 3% 葡
萄糖 十 6一 B A I林mo 比培养基中培养 3 d后进行 G U S
染色观察并测 G U S 活性 。
1
.
4 G U S 染色及活性测定
G U S染色观察与 G U S活性测定参照 eJ ef r s o n
( 19 8 7 )的方法 。 蛋白含量测定按 B r a d of r d ( 1 9 7 6 )的
方法 。 测得的各个转基因植株 G U S活性与野生型
拟南芥 G U S 活性的比值为相对 G U S 活性 。
1
.
5 SE N I启动子顺式作用原件分析
利用PL A C E (hPt : / w w w . d n a泪价 c. g o .j p小 td o e s /
p LA C E/ s ig n a l s e a n
.
h tm l)等数据库以及 D N A S T A R
软件对 S E N I基因启动子进行分析 。
2 结果
2
.
1 SE NI 上游调控区顺式作用元件
用 P L A C E 等数据库以及 D N A S T A R 软件对
S E N I基因启动子进行分析 。 除了己发现的类似
A B A
、 逆境诱导基因的 T c A 基序 (o h等 1 9 9 6) 之
外 , 磷相关元件 P H R I 结合位点 ( G N A T A T N C ,
p l B S ) (R u b i o 等 2 0 0 1) 、 N I T 一2 结合位点 [T A T C T A
(/G /T ) ] (M u k a t i r a 等 2 0 0 1 ) 、 b H L H 结合位点 [e A T
(/G ) A ( /e ) T G ] (w
a n n e r 19 9 7 )
、 光调控基因共同的
G T
一
l 结合位 点 [ G A ( / G ) A ( / T ) A A A ( / T ) ]
(Z h
o
u1 9 99)
、 脱水反应元件 D RE 结合位点核心序
列 ( G /A e e G A C ) ( D u b o u z e t 等 2 0 0 3 ) 、 糖信号转录
因子 s U S IB A Z 结合位点( T G A C T ) (S u n 等 2 0 0 3 )等
均在启动子序列中发现 。 其分布情况见表 l( 转录
起始位点算为 O ) 。
.2 2 营养胁迫对 SE N I 表达的影响
G U S 染色结果表明 , S E N I 在对照拟南芥的
下胚轴维管组织和叶片中有较低的组成型表达 。
胁迫 3 d 后 , 缺氮 、 缺磷 、 缺钾均导致叶中 S五四 1
的增强 (图 l) , 可能由于根系的营养胁迫导致叶衰
老 提前 , 成 熟组织中贮存 的养分被运送至幼叶
中 , 因而增强了老叶中 S E N I 基因的表达 。 但只
有缺磷 3 d 后拟南芥主根中 S E N I 基因强烈表达 ,
表 1 召E N I 启动子的顺式反应元件
T a b le 1 iC
s 一e le m e n t b i n d in g s i te s o f 5E N I P r o m o et r
E l e m e n t b i n d in g s i te S e q u e n e e
P e l e
ll l e n t b H L H
P e l e lIT e n t P H R I
P e l e
l l l e n t N IT
一
2
A B A er s Po n s i v e e l e m e n t
T C A m o t i f i n s t r e s s
一
i n d u e e d g e n e s
D e h y d r a t io n r
e s Po n s i
v e e le m e n t
C o P g e n e G T
一
1 b i n d in g s it e
S u g ar s i g n a l tr a n s e ir tPit o n fa e to r S U S I B A Z
C A G (厅) A ( / C )T G
G G戌 IAT AC
T A T C T A ( /G T/ )
A C G A G G C
T C AI
,
C T T C T C
G / A C C G A C
G A (/ G )A (厅 )A A A (厅)
T G A C T
一
1 2 06 ;
一
4 82 ; 一 54 2
一
1 3 30
一
1 4 57 :
一
1 3 66 ;
一
8 3
一
2 23 ;
一
1 16
一
27 9
一
39 2
一
173 :
一
3 11 ;
一
3 55
一 1 4 7 ; 一4 7 8 ; 一 68 8
这与 Wu 等( 2 003 )的结果相似 , 而缺氮与缺钾处理
后没有这种现象 (图 I B 、 D ) , 提示 s E N I 基 因可
能受根中缺磷代谢信号特异调控 。 暗处理下 SE N I
在叶片及伸长的下胚轴中诱导表达 (图 I )E 。
.2 3 磷 、 糖和细胞分裂素对拟南芥根和叶中 S E N I
基因的调控
G U S 染色及 G U S 活性测定表明 (图 2) , 在所
有无磷处理下 , 拟南芥根和叶中的 G U S 活性都比
有磷处理高 ; 加 3% 葡萄糖和 6一 B A 都能抑制根和
叶中无磷对 S E N I 的诱导效应 ; 加 6一B A 能减弱根
和叶中无磷处理下葡萄糖胺对 万E N Z基因的诱导效
应 , 但并不能明显减弱有磷处理下的这种诱导效
应 。 这表明根和叶中占石N Z基因在无磷处理下的增
强表达受糖信号和 6一 B A 负调控 ; 葡萄糖胺能大大
促进根和叶中 S E N I 的表达 , 但这种效应受 6 一 B A
的负调 控 。
3 讨论
S EN I 基 因是一类受衰老诱导基 因 , 它的表
达受磷水平 、 糖水平与细胞分裂素调控 , 用数据
1期 俞超等 : 磷和葡萄糖及细胞分裂素对拟南芥 5石刀 1基因表达的影响
图 1 拟南芥中 S E N ] 启动子驱动的报告基因 G US 在对照 (A )、 缺氮 (B) 、 缺磷 (C) 、 缺钾 (D )与暗 (E) 处理下 3 d条件下的
表达
F ig
·
1 H is to e h
em ie al s tai n in g o f G U S in rt na s g e n ic A ar b ido 尸 5 15
A : C o n rt o l: B
,
C a
n
d D : A ft e r n i tr o g e n
一 ,
Ph o s Ph at e
一
an d Po t a s s i u m
一 s tar v e d fo r 3 d
,
re s Pe e it v e ly : E : A ft er 9 1飞〕w n i n th e d a r k of r 3 d
·
图 2 磷 、 糖和细胞分裂素处理下拟南芥叶 (A )和根 (B )中 G U S 相对活性
F i g
.
2 R e la t iv e G U S a e t i v i ty i n le a f (A ) an d r o o t (B ) o f A ar b id叩 5 15 a ft e r b e i n g t r e a t e d w i ht p h o s p h a t e , g l u c o s e a n d e y t o ik n i n
G l
e :
G l u e o s
e ; M a l
:
M a l to
s e : G N
:
G lu c
o s am i n e
.
库分析 S E N I 基因启动子后看到 (表 1) , 除了已知
的对干旱 、 A B A 等反应元件基序及胁迫诱导基因
中保守 T C A 基序外 , 还在该启动子序列中发现了
磷元件 、 糖元件结合位点 。
衰老是植物生长发育的最后阶段 , 也受环境
因素 的调控 。 氮 、 磷 、 钾作为植物必需 的大量
矿质元素 , 对于植物维持 自己的正常生理活动是
非常重要的 , 营养缺乏会使植物提前衰老 。 缺
氮 、 缺磷 、 缺钾营养胁迫下 , 老汗卜中 s E N I 基因
表达都增强 (图 I B 、 C 、 D ) , 证实了逆境胁 迫能
加速拟 南芥叶的衰老 , 促使营养物质循环利用 。
三种营养胁迫中只有缺磷能强烈诱导根中占石N Z基
因的表达 (图 I C ) , 表明该基因可能受根中缺磷代
谢信号特异调控 。 研究这种特异调控的分子生物
学途径对我们认识植物对磷胁迫反应生理与分子生
物学机制有重要意义 。 暗处理促进衰老 , 3 d 的
暗处理后在诱导伸长的下胚轴中 S石N z表达强烈 (图
I E )
, 但根中没有发现 S E N I 表达 , 表明 S E N I 可
能与光调控 下胚轴伸长有关 。
在衰老起始阶段 , 糖类作为光合作用的重要
产物在衰老的诱导过程中起着重要的作用 。 己糖
激酶作为一个糖信号的感受分子 , 通过催化糖的
磷酸化 , 介导了糖类的信号转导 ( R ol l a n d 等
2 0 02 )
。 近年来的研究表 明 , 糖作为一个生理信
号能激活或阻遏植物体内许多基因的表达 (R ol lan d
等 20 02 ) 。 己糖激酶抑制剂可以用于研究其在植物
糖感受和信号转导中的功能 , 其中葡萄糖胺是一
个弱己糖激酶抑制剂 , 阻止己糖磷酸化 , 专一地
植物生理 一与分子生物学学报 3 1卷
影响蛋白激酶活性 。 随葡萄糖胺浓度的不同 , 蛋
白激酶被抑制或激活 。 本实验结果表明 , 在有磷
或无磷处理下葡萄糖胺都能强烈抑制叶中的 5石钾 2
表达 (图 2) , 且外源细胞分裂素只能减轻无磷处理
下的这种抑制效应 , 而不能减少有磷处理下的抑
制效应 , 说明己糖激酶信号与磷信号对 5石刀了的调
控是通过两条不 同调控途径 。
磷在糖类代谢中起着重要作用 。 在光合细胞
中 , 光合作用固定的碳最终转变成蔗糖和淀粉两
种主要的碳水化合物 , 二者分别在细胞质和叶绿
体中合成 。 叶绿体和细胞质间的碳水化合物分配
是 通 过 叶绿 体 膜 上 的磷 转 运 体 进 行 P i/ T P
(p h o s p h a t e / t o t a l p h o s p h o r u s )交换实现的 。 细胞质
P i 和 T P 库的大 小在调节碳 同化物跨叶绿体膜运
输 , 以及蔗糖和淀粉合成的转运方面起着重要的
作用 ( C h a m p i g n y 1 9 8 5 ) 。 缺磷阻碍糖分运输 , 代
谢过程不能正常进行 , 生长发育受阻 。 本实验结
果中缺磷对拟南芥根叶中 S E N I 表达的诱导作用能
被高糖浓度抑制 , 证实了外源糖对根和叶 万E脚了基
因都起负调控作用 。
大多数植物激素可 以调节细胞活动 。 细胞分
裂素是 一二类较活跃的植物激素 , 它通过抑制核糖
核酸酶 、 脱氧核糖核酸酶 、 蛋白酶等的活性 , 延
缓衰老 , 从而延缓 了核酸 、 蛋 白质 、 叶绿 体的
降解 。 细胞分裂素可能是个候选 的磷反应调控系
统的信号物质 , 因为缺磷反应下细胞分裂素浓度
明显降低 (S al a m a 等 197 9) 。 缺磷能诱导拟南芥中
S E N I 表达 , 但该作用能被外源的细胞分裂素抑
制 , 表明磷饥饿调控 5石刀了的途径能被外源细胞分
裂素负调控 (图 2 ) 。
综上所述 , 磷信 一号 、 糖信号 、 细胞分裂素
的互作对 国石N l 基因表达调控可概括为图 3 : 缺磷
正调控 S E N I 基因 , 糖信号和细胞分裂素负调控
S E N I 基因 ; 糖信号和细胞分裂素抑制缺磷的诱导
作用 ; 葡萄糖胺正调控 SE N I 基因 , 而细胞分裂
素不能抑制葡萄糖胺 的诱导作用 。
参 考 文 献
P I
一
S t a yr 日t io n下一奋卜一刃G lu e o s e一 一一 S E闪了 }— C y t o kj n一nG }u C O S a m in e
图 3 磷 、 糖和细胞分裂素对 SE脚 ] 基因表达的调控示意图
F i g
.
3 R e g u l a ti o n o f SE N I g e n e e x Pr
、 、 s s i o n b y i n t e r a e t i o n s
am o n g Ph o s Ph o r u s
,
g l
u c o s e a n d e y t o ik n in
A r ll 〕w e d l n e re P re s e n t s in du e it o
n a n d b l
u n te d
e n d l in
e re Pre s e n t s
r e P化 s S 1 0 fl ·
B r a d f o r d M M ( 1 97 6 )
.
A
r a
P i d
a n
d s e n s i t i v e m e th o d fo r t h e
qu
a n t i t a t i
o n o f m ie r o g r am qu a n t it ie s o f P
r o t e i n
u t i li z in g
th e P
r in e iP l e o f P r o t e in
一
d y
e
b in d i n g
.
A
n a
l B i
o e
h
e m
,
7 2 :
2 4 8
一 2 54
C h a m Pi g n y M L ( 19 8 5 )
.
R e g u la t io
n o f Ph o t o s y n t h
e t i c e a r b o n
a s s im il atl
o n at ht e s e llu lar le v er : a re v i e w
.
P h o ot sy n ht R e s
,
6 : 2 7 3
一
286
C h u
n g B C
,
L e e S Y
,
O h S A
,
R h
e w T H
,
N a m H G
,
L e e C H
( 199 7 )
,
T h
e
P r o m o te r a e t i v it y o f S E N I
, a s e n e s e e n e e -
a s s o e i a t e d g
e n e o f A
z视 b i d op s i s , 15 r e P r e s s e d b y s u g a r s
.
P la n t P h y
s io l
,
15 1 : 3 39
一
3 4 5
D u b o
u z e t J G
,
Sak u m
a
Y
,
It o Y
,
K a s
u g a M
,
D u b o u
z e t E G
,
M i
u r a
S
,
S
e ik M
,
Sh in o z
a
k i K
,
Y a m a g u e h i
一
S h i
n o z ak i K (2 00 3 )
.
O s D R E B g
e n e s i
n r
i e e
,
O
r y 之a s a t i v a L 、 , e n c o d e
t r a n s c r i P t i o
n a c t iV a t o r s th a t fu n c t i o n i n d r o u g h t
一 ,
h i g h
-
s a lt
一 a n d e o l d
一 r e s P o
n s
iv e g e
n e e x P r e s s i o n
.
P la n t J
,
33 :
7 5 1
一 7 6 3
F uj i k i Y
,
Y o s h i k a w a Y
,
S a to T
,
I n a d a N
,
I t o M
,
N i s h i d a l
,
W
a t a n a b
e
A ( 2 0 0 1 )
.
D a r k
一
i n d
u e
i b l e g
e n e s f
r o m
A ar b i j op
s i s th
a
li a
n a a r e a s s o c i
a te d w i th l e a f
s e n e s e e n c e
an d r e P
r e s s e d b y s u g ar s
.
P la
n t P梅 5 10 1, 1 11 : 3 45一 3 52
G a
n
S
,
A m a s in o R M ( 199 5 )
.
I n h ib i t i o n o f l e a f s e n e s e e n e e b y
a u t o r e g
u l a t e d P r o d
u e t i o n
o f e y to k i n i n
.
S e i e n c e
,
2 70 :
19 86
一
199 8
J e flt
r s o n R A (19 87 )
.
A s s a y i n g e h im e r i e g e n e s in P l a n t s : th e
G US g
e n e fu s i o n s y s te m
.
P l
a n t 八4口 1 B i o l ReP , 5 : 38 7一4 05
M
u k a t i r a U T
,
L i u C M
,
V a
r a d a r aj
a n D K
,
R a g h o th a m a K G
(2 00 1 )
,
N e g a t i
v e r e g
u l a t i o n
o f P h o s Ph a te s ta r
v a t i o n
-
i n d u e e d g e n e s
.
P la n r P h y s io l
,
1 27
: 1 854
一 1 8 62
O h S A
,
L e e S Y
,
C h u n g I K
,
L e e C H
,
N a m H G ( 1 9 9 6 )
.
A
s e n e s c e n e e 一 a s s o e i a te d g e n e
o
f A ar b i d叩5 15 t h a li a n a 15
d i s t i n e t i v e l y r e g u l a t e d d u r i n g n a tu r a l a n d a r t i if e i a l ly
in du e e d l
e af s e n e s e e n e e
,
P l a
n t M
o
l B i
o
l
,
30 : 7 39一 54
R o ll a n d F
,
M o o
r e B
,
S h e e n J (2 0 02 )
.
S u g a r s e n s i n g a n d
s i g n
a
li
n g i n Pl a n t s
.
P l
a n t C
e
ll
,
14 : 18 5
一 2 0 5
R u b i o V
,
L in h a
r e s F
,
S o l
a n o R
,
M a r t i n A C
,
I g l e s i a s J
,
L e y
v a
A
,
P a
z 一
A r e s J (2 00 1 )
.
A
c o n s e r v e d M Y B t r a
n s e r iP t i
o n
af e t o r i n v o l v e d in Ph o s Ph a t e s t ar v a t io n s i gn
a li n g b o th in
v a s e u la r Pl a
n t s a n d i n
u n i e e l lu l a r a l g a e
.
G e n
e s
D
e v , 15 :
2 1 2 2
一
2 133
S a l
a m a A M SE
一
D A
,
W
a r e i n g P F ( 197 9 )
.
E fe
c t s o f m i n e r a l
n u tr i t i o n o
n e n d o g e n o u s e y to ik n i n s i n Pl a n t s o f s u n fl o w e r
(eH li
a n ht u s a n n u u s L
.
)
.
J 五勺, B o t , 30 : 97 1一 9 8 1
oJ
u r n a l of P al n t P hJ
) s io ot yg a n dM d le e u al r B io el yg 20 05
,
31 (1 ) : 8 5
一 89
89
S
u n C
,
P
a
lm q v i s t S
,
O l s
s o n H
,
B o r e n M
,
A h la n d s b e r g S
,
J a n s s
o n C (2 00 3 )
.
A
n o v e l W R K Y t
r a n s e r iP t i
o n f a e t
o r ,
S U S IB A Z
,
P
a r t i e i P a t
e s i n s u g a r
s i g n a li n g i n b a r l e y b y
b i n d i n g t o t h e s u g a r
一 r e s P o n s i v
e e l e m e n t s o f th e 15 0 ]
P
r o m o te r
.
P la
n t C
e
l l
,
15 : 20 7 6一 20 92
W
a n n e r B L ( 19 97 )
.
P h o s Ph a te s i g n a l i n g a n d c o n t r o l o f g e n e
e x P
r e s s io n i n E s
e
h
e r i e h ia e o l i
.
I n
:
S i lv e r S
,
W
a l d e n W
(e d s )
.
M e t a l I o n s i n G e n
e
R
e
g u l a t io
n
.
C h a Pm a n & H a ll
,
S t e r lin g
,
V A
,
1 04
一
128
W e
a v e r LM
,
G a
n
S
,
Q u i
r
i n
o
B
,
A m a s i n o R M ( 19 9 8 )
.
A
e o m P a r i s o n o f t h e e x P r e s s i o n P a t t e r n s o f s e v e r a l
s e n e s e e n c e 一 a s s o c i a t e d g
e n e s in r e s P o n s e t
o s t r e s s a n d
h o r m o n e tr e歌m e n t . P la n 才M o l B io l , 37 : 4 55一 4 69
W
u P
,
M a L
,
H o u X L
,
W
a n g M Y
,
W
u Y R
,
L i u F Y
,
D e n g X W
(20 0 3 )
.
p h
o s p h a t e s t a
r v a t i o n t r i g g e r s d i s t i n e t a l t e r a t i o n s
o f g e n o m e e x P r e s s i o n i n A r a b i d叩 5 15 r o o t s a n d l e a v e s .
P l
a n t P勺 5 10 1, 13 2 : 1 2 60一 167 0
Y e G N
,
S to n e D
,
P an g 52
,
C r e
e
l y W
,
G o
n z a l e
z
K
,
H i
n e h e e M
(199 9 )
.
A ar b i以口尸s is o v u le i s t h e t ar g e t of r A g rO b a c te r i u m
i n P l a n t v a
e u u m in if lt r at i o n t r a n s of r m at i o n
.
P l
a n t J
,
19 :
249
一
25 7
Z h o u D X ( 1 9 99 )
.
R e g u l a t
o r y m e e h a n i s m o f P l a n t g e n e
tr a n s e ir P it o n b y G T
一 e le me
n t s a n d G T
一
fac ot
r s
.
2
,
i℃ n de P la n t
S
e i
,
4 : 2 10
一
2 14
T h e E fe
c t s o f P h o s P h o r u s
,
G lu e o s e a n d C y t o k i n i n o n
P r e s s i o n i n A ar b i凌孕 5 15
Y u e h a o
,
H o u x in g
一
L ian g
,
WU p in g
*
( C o l l e g e 砚f L ife S e i e n e e s
,
hZ ej i
a n g nU i
v e sr i yt
,
H a n g z h o u 3 1 0 0 2 9
,
C h in a )
G e n e E x
.
A b s t ra e t卜5
,
E八7 15 a s e n e s e e n e e 一 a s s o e i a t e d g e n e
in A r a b i j o P s i s w h i e h 15 s t r o n g ly i n d u e e d b y
P h o SP h at e (P i) S t a r V iat o n
.
oT i
n v e s t ig at e ht e in
-
t e r a e t io n b e t w e e n P i s tar v a t io n i n d u e e d r e g u la
-
t io n s y s t e m a n d s e n e s c e n e e
一
in du e e d r e g u l at io n
s y s t e m
,
5百N l P r o m o t e r 一 g l u e u r o n i d a s e (G U S )
e h i m e r i c g e n e w a s e o n s t r u e t e d i n t o t h e
PC A M B IA 13 9 1 z Pl a s而d . T h e Pr o m o t e r r e g i o n
o f t h e S E N I w a s i n v e s t i g a t e d b y P C R
a m P li if e a t io n
.
T h e e x P er s s i o n o f S E N I g e n e in
le a v e s w a s e n h a n c e d u n d e r n u t r i t i o n s t r e s s
(
n i tr o g e n
,
Ph o s Ph at e
,
a n d P o t a s s i u m s tar v a it o n )
,
b u t t h e e x P r e s s i o n o f S E N I g e n e i n r o o t s w a s
i n d u e e d o n ly b y P h o s P h at e s tar v a t i o n (F i g
.
I A -
D )
.
S E N I w a s in d u e e d in e lo n g a t e d h y P o e o t y l
in d a r k n e s s
,
s u g g e s it n g ht at S EN I m ay i
n v o lv e d
in lig h t
一
r e g u lat e d hy P
o c o yt l e lo gn at i
o n (F i g
.
IE )
.
F lu o r o m e t r ic a s s a y s o f ht e G U S a e t i v iyt i n d i
-
c a t e th a t th e e x P r e s s io n o f S E N I i n d u c e d b y
Ph o s P h a t e s t a r v a t i o n w a s er P er s s e d b y a d d i t io n
o f g lu e o s e an d e y t o ik n i n ( iF g
.
2 )
,
w 址e h i n d i c a et s
th a t P i
一
s tar v a t i o n s i g n a l in g o n 肚卿 j m a y o v e r -
l a P w i th ht e P i
一
s i g n a li n g o n o th e r p i
一
s t a vr a t io n
r e s P o n s e g e n e s
.
E x P r e s s io n o f th e 万石入71 g e n e
w a s a l s o s tr o n g ly i n du e e d in le a v e s a n d or o t s b y
3% g lu e o s a m i n e
,
a i n h i bi t o r o f g lu c o s e t r a n s
-
P o r t e r u n d e r b o th P i s u if
e i e n t a n d d e if e i e n t
e o n d i t i o n s
,
w h ile e y t o k i n in r e d u e e d th e e x Pr e s
-
s i o n u n d e r P i s t ar v at io n e o n d i t io n
,
b u t n o t u n d e r
P i s u if e ie n t e o n d i t io n (F ig
.
2 )
.
T h e r e s u l t s P r o
-
v i d e c lu e s th a t th e u P
一
r e g u l a t e d e x P r e s s io n o f
品E丫2 b y g l u c o s a m i n e g iv e ir s e t o g lu e o s e l i而 -
t a ti o n th r o u g h a s i g n a lin g P a th w a y r e g u l a t e d b y
P i s t ar v iat o n
.
hT
e e i s
一
ac t in g e le m e n t s d i s itr b u t e d
in ht e P r o m o ter o f 泞忍N I h a s a l s o b e e n d i s e u s s e d
(aT b l
e l )
.
K e y w o r d s : S E入 1 : A r a b id o P s i s r h a li a n a : G U S a e t i v i t y ;
Ph o s Ph o
r u s : g lu
c o s e ; e y t o k i n i n
hT i
s w o lk w a s s u P P o r t e d b y N a t io n a l E d u e a t io n M i n i s ytr
o f Ch i n a
*
C O r l℃ s p o n di n g a u th o r (E一 m a i l : e l s P w u @ jZ u 澄 d u e n )
.