低磷胁迫下GmWNK1调控大豆根构型变化的分子机理

侧根是决定植物根构型的重要方面，因此对植物磷吸收十分重要，但目前关于磷调控侧根发生发育以及与养分吸收的分子机理还不清楚。我们通过抑制性缩减杂交技术筛选到一个根系特异表达的GmWNK1基因，初步研究结果表明GmWNK1可能在大豆侧根发生发育过程中起到关键作用。本研究拟通过运用Real-time PCR和原位杂交技术研究磷胁迫下GmWNK1的组织和细胞全面时空表达模式；同时对用Tail-PCR技术克隆的GmWNK1启动子，进行融合报告基因GUS和GFP；同时构建GmWNK1过量表达和干涉载体，通过转化大豆根系和对已获得稳定的T1代植株进行分析，解析GmWNK1在大豆根系发生发育过程中的作用及与磷有效性的关系，从而阐明低磷胁迫下GmWNK1调控大豆侧根发生发育的分子机理，为培育适应南方酸性土壤的高效作物品种提供理论依据和工作基础。

本项目根据立项任务书的任务执行，同时根据具体情况中途作了略微调整，现已很好的完成了任务，目前已经发表SCI文章2篇，总影响因子近10。主要成果如下：首次从大豆的根部克隆到一个编码无赖氨酸激酶（WNK）的基因 GmWNK1（序列号：EF377340）。并阐明了该基因的一个新功能，通过与植物激素脱落酸的一个分解酶相互作用调控体内ABA的平衡性，从而在植物根系的发育和抗逆性中起着重要作用，该结果2010年发表在“The Plant Journal”。进一步研究表明该基因在调节植物体内脱落酸的均一性上的功能非常保守，因此，可作为作物抗逆品种设计的潜在候选因子之一，该结果2011年发表在“Journal of Plant Physiology”。