GmEXPB2(Soybean β-Expansin2)在大豆磷高效根构型建成中的功能解析

磷是限制大豆生产的重要因子，根构型是影响大豆磷吸收的关键性状。我们在前期工作中筛选到根系特异表达的大豆细胞壁扩张蛋白基因GmEXPB2，该基因在磷高效基因型上对低磷胁迫响应尤为强烈，说明细胞壁扩增可能是大豆磷高效根构型建成的关键因素，但GmEXPB2在大豆磷高效根构型建成中的功能及其作用机制尚未见报道。本项目拟通过分析GmEXPB2表达的磷响应特性、启动子序列特征和亚细胞定位，明确GmEXPB2表达受磷调控的分子基础；利用酵母双杂及免疫共沉淀等方法获取与GmEXPB2互作的关键蛋白，研究该基因在大豆磷高效根构型建成基因网络中的作用。在此基础上利用本实验室建立的毛根、复合植株和大豆整株高效转化体系，研究过量表达和干涉GmEXPB2对大豆根构型的影响，评价转基因毛根及转基因植株的磷吸收效率，以期解析GmEXPB2在大豆磷高效根构型建成中的生理及分子机理，为提高大豆磷效率提供重要的理论依据。

磷是限制大豆生产的重要因子，根构型是影响大豆磷吸收的关键性状。我们在前期工作中筛选到根系特异表达的大豆细胞壁扩张蛋白基因GmEXPB2，该基因在磷高效基因型上对低磷胁迫响应尤为强烈，说明细胞壁扩增可能是大豆磷高效根构型建成的关键因素，但GmEXPB2在大豆磷高效根构型建成中的功能及其作用机制尚未见报道。本项目通过分析GmEXPB2表达的磷响应特性、启动子序列特征和亚细胞定位，明确了GmEXPB2表达受磷调控的分子基础；在此基础上利用本实验室建立的毛根、复合植株高效转化体系，研究了过量表达和干涉GmEXPB2对大豆根构型的影响，发现GmEXPB2可以通过调控根尖分生区和伸长区表皮细胞的分化和伸长，从而调控根系的生长，增加植株对磷的吸收以适应低磷胁迫，为提高大豆磷效率提供重要的理论依据。