【摘 要】
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以粳稻品种HJ2为材料，本实验室构建了磷酸盐转运体转运协助因子1(phosphate transportor traffic facilitator 1, PHF1)功能缺失突变体phf1-7的EMS诱变的水稻突变体库。通过正向遗传学的手段，本研究筛选到了一个对砷酸盐超敏感，但在正常条件下无可见表型的突变体ahs/phf1-7(arsenic hypersensitive)。通过基因组重测序的方法
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以粳稻品种HJ2为材料，本实验室构建了磷酸盐转运体转运协助因子1(phosphate transportor traffic facilitator 1, PHF1)功能缺失突变体phf1-7的EMS诱变的水稻突变体库。通过正向遗传学的手段，本研究筛选到了一个对砷酸盐超敏感，但在正常条件下无可见表型的突变体ahs/phf1-7(arsenic hypersensitive)。通过基因组重测序的方法，本研究克隆到了OsLPD1基因，突变体中该基因编码序列的第1907位碱基由G变成了A(位于第3个靠近上游剪切序列GT的内含子区)，导致ahs/phf1-7突变体中该基因的CDS序列缺失第三个外显子(135bp，共45个氨基酸)。OsLPD1基因编码植物二氢硫辛酰胺脱氢酶蛋白家族成员，它参与多个多酶体复合物的组成，如丙酮酸脱氢酶复合体、α-酮戊二酸复合体。通过转基因回复试验和CRISPR技术，本研究证明OsLPD1突变是导致突变体对砷超敏感的原因。
蛋白的亚细胞定位结果显示，OsLPD1定位于质体。对转基因材料pOsLPD1:GUS幼苗的分析发现，OsLPD1主要在根部高丰度表达，尤其是代谢活跃的分生区、侧根以及不定根，并且其表达受砷诱导。
本研究利用ahs/phf1-7和HJ2的回交系获得了纯合的ahs单突材料。ahs突变体同样对砷酸盐表现出超敏感现象，且敏感程度大于ahs/phf1-7；此外，ahs突变体也对亚砷酸盐、镉超敏感。在20μMAsV条件下，与HJ2相比，ahs突变体植株体内的砷、磷以及其他的营养元素的含量没有差异，该结果与本实验室以往报道过的几个砷敏感突变材料的砷生理表现明显不同。
综上所述，本实验室筛选并鉴定了一个新的水稻耐砷基因OsLPD1，从而为进一步解析水稻耐砷机制研究提供了重要研究材料。
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