Medicago truncatula Molybdate Transporter type 1(MtMOT1.3) is a plasma membrane molybdenum transporter required for nitrogenase activity in root nodules under molybdenum deficiency
本文讲的是蒺藜苜蓿钼酸盐转运蛋白,定位在质膜上,对于在根瘤缺钼元素的固氮酶的活性有一定的作用。
1. 引言
蒺藜苜蓿是一种模式植物,用于研究豆科植物非常好,是自花授粉,生长周期短,而且方便遗传转化,并且基因组已经被测序完成。

钼元素是生物圈中含量最稀少的元素。植物能够利用的只有在硝酸还原酶等五大酶类中的钼辅因子,其结构如下:

然而豆科植物却是利用的固氮酶中的FeMoco,用于生物固氮。

植物固氮作用,对于可持续发展农业有着至关重要的作用,因此要了解植物固氮的原理,才能够利用生物固氮。而根瘤细胞的钼的供应很关键,其运输的机制仍然不清楚。
本文工作,就是鉴定了MOT1家族的成员,MOT1.3,能够将钼酸盐转运至瘤细胞。
2. 结果
2.1 MtMoT1.3 belongs to the molybdate transporter MOT1 family and is specifically expressed in nodules
系统进化分析表明,其属于MOT1家族,并通过定量分析,表明其只在根瘤处表达,表达具有特异性。



2.2 MtMOT1.3 is a molybdate transporter
酵母体外实验分析,表明其木有钼酸盐转运活性。

2.3 MtMOT1.3 is expressed in the plasma membrane of nodule cells of the interzone and fixation zones
组织定位表明,其在interzone区域和固定区域表达。并且亚细胞定位表明其定位在质膜。
进一步用western blot实验证明其组织特异性表达。


2.4 Lack of MtMOT1.3 leads to a reduction of nitrogenase activity
生理实验表明,超表达株系可以回复突变体的表型,而且突变体固氮酶的活性减弱。


2.5 the phenotype of the mot1.3-1 mutant under nonsymbiotic conditions, with nitrate as the nitrogen source
水培处理,在加钼酸盐和不加的情况下,野生型和突变体并没有生理上的区别,所以就猜测,可能在非共生的情况下,生物固氮并不是氮源,而硝酸盐供应氮元素。

3. 讨论
- Proposed model for MtMOT1.3 function in molybdenum homeostasis in Medicago truncatula
作者通过整个实验的设计,以及前人做的研究,最终总结出了模式图,来阐明MOT1.3的作用,能够保持钼酸的稳态。 -
此外,MOT1.3其功能似乎被限制在共生条件下的作用。
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