菌根真菌侵染宿主植物根系可以形成菌根,菌根能够提高植物吸收营养元素的能力,尤其是在促进磷的吸收方面,能显著提高植物体内磷的含量。菌根形成后,植物体驱动其菌根磷转运蛋白基因的表达,高效吸收菌根真菌所富集的磷。草莓可以形成内生菌根,通过接种丛枝状菌根(Vesicular-arbuscular mycorrhiza,VAM)真菌形成菌根,可以特异性诱导草莓菌根磷转运蛋白基因(Mycorrhiza Phosphate transporter gene,MPT)的表达,高效转运菌丝体富集的磷,显著改善植物体的磷营养,促进植物生长。森林草莓(Fragaria vesca)具有较小的基因组(240 Mb),其基因草图于 2011年发表,已预测了 34809个基因,大部分被转录组基因图谱绘制结果支持,其中包括25000个已注释的基因。本试验主要围绕草莓菌根磷转运蛋白基因(MPT)的发掘及功能验证等研究工作。主要的研究结果如下:(1)森林草莓转录组分析,测序共获得原始reads数56,159,070条,平均CycleQ20达到100%。各样品reads序列与参考基闪序列比对,比对效率达到63%以上。样品间的差异表达基因分析,共得到差异转运蛋白基因3112个。对差异表达膜转运蛋白基因进行功能注释和分类,初步确定FvPT4,FvPT5和FvPT8为菌根诱导的磷转运蛋白基因。通过聚类分析和荧光定量分析也证实FvPT4,FvPT5和FvPT8为菌根诱导的磷转运蛋白基因。它们的一级结构,三级结构,跨膜区特征与Pht1家族特征相符。(2)FvPT4、FvRT5和 FvPT8 基因功能分析。在 FvPT4、FvPT5和FvPT8 RNAi 植株根系中出现了大量的囊泡,但在野生型和空载体转化植株的根系中并没有发现这一表型结构。对FvPT4、FvPT5和FvPT8 RNAi植株菌根浸染率的统计,结果表明:FvPT4、FvPT5和FvPT8基因被干扰后,根系中菌根的形成显著性减少。说明这三个基因在菌根的形成和发育过程中发挥关键性的作用。