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豆血红蛋白(Lb)基因被认为是豆科根瘤共生固氮的标志性基因。LY53是本实验室以Lb作为诱饵，利用酵母双杂交技术在紫云英AD-cDNA文库中筛选获得的。分析显示LY53属于TIFY家族，可能是一个转录因子。前期本室还利用pull-down、BIFC等技术证实了LY53与Lb蛋白的相互作用。基于以上工作基础和进展，本文围绕紫云英 LY53基因的共生固氮功能表型、及其相互作用候选基因的筛选展开研究，取得了如下实验结果。 一方面，利用RNAi干扰、超表达及毛根转化技术，研究LY53基因的沉默和超表达植株接种根瘤菌7653R后的植株表型，以阐明LY53基因在结瘤和共生固氮中的功能表型。 1．LY53基因超表达后，紫云英植株的表型与 CK2301具有明显区别。地上部分长势茂盛，表现为植株的茎更长，叶片更大；地下部分的根系更发达。肉眼观察根瘤大小、颜色没有显著区别，但是根瘤的石蜡切片显示对照组根瘤的衰老区比实验组明显。说明实验组的根瘤衰老速度要比对照组慢。统计根瘤数量，发现实验组显著增加。同时实验组根瘤的固氮酶活性也显著性增加。在这些转基因植株中，检测豆血红蛋白（Lb）基因AsB2510的表达量发现也相应的被超量表达。 2．LY53-3’RNAi植株的表型与对照组CK1301具有明显区别。沉默组植株长势矮小，叶片发黄，沉默组的根瘤偏小偏白。统计根瘤数目，发现LY53-RNAi紫云英植株不结瘤或所结根瘤为无效瘤。通过观察根瘤的石蜡切片和电镜切片，发现LY53-3’RNAi紫云英植株根瘤已经完全衰老。在这些转基因植株中，检测豆血红蛋白（Lb）基因AsB2510的表达量发现也相应的被抑制。 另一方面，本文利用酵母双杂交技术，以LY53作为诱饵，在紫云英AD-cDNA文库中筛选与 LY53相互作用的候选靶蛋白。筛选获得三个候选蛋白，对其中一个HPT蛋白进行了序列分析。表明该基因cDNA片段大小为878bp，不是全长，5’ORF不完整，编码区为618bp，3’非编码区为260bp，编码206个氨基酸，含有一个HPT domain。氨基酸序列进行同源比对，分析其可能是His-Asp phosphotransfer protein，有研究报道在玉米中HPT可能通过赤霉素介导进行氮素的信号转导。 上述结果表明LY53基因在结瘤和共生固氮中具有重要作用。本文的研究结果为进一步阐明LY53基因的作用机制打下了良好的工作基础。