钼是植物生长发育过程中必不可少的微量元素，其生理作用主要是通过一些含钼酶来实现的，尤其是对豆科植物的固氮和根瘤的形成具有重大的影响。百脉根（Lotus japonicus）是豆科百脉根属草本植物，它具有基因组小，且全基因组序列测序完成的特点，常被用作模式植物，但研究百脉根中钼吸收和转运的分子机制还未见报道。本实验以百脉根为材料，通过在钼浓度为0 nmol/L（-Mo）、103 nmol/L(+Mo)和1030 nmol/L(10×Mo)的MS固体培养基上培养百脉根，观察其生长情况，并测定根叶中钼的含量以及硝酸还原酶（NR）、醛氧化酶（AO）、黄嘌呤脱氢酶（XDH）的活性。从培养45天的百脉根叶中提取总RNA，运用同源克隆的方法以及RACE技术克隆得到LjMOT1全长cDNA，并进行生物信息学分析。同时，测定不同钼浓度培养条件下LjMOT1的表达量，并转化烟草进行亚细胞定位分析和转化拟南芥突变体进行功能验证。主要研究结果如下：　　（1）在不同钼浓度下对百脉根进行培养，结果表明：在-Mo培养基中生长45 d后会表现出一定的缺素症状，主要表现为主根短小，侧生根少以及叶片有发黄的现象。在+Mo或10×Mo培养基中，百脉根的生长没有表现出明显的差异，也没受到损伤的现象。说明百脉根正常生长对钼的需求是必不可少的，同时对稍高的钼浓度又会表现出一定的耐受性。　　（2）在-Mo、+Mo和10×Mo培养基中培养的百脉根叶中钼含量相对偏低，根中钼含量偏高，且在-Mo上培养的百脉根叶中钼含量分别是在＋Mo和10×Mo上的0.5倍和0.2倍，而根中钼含量分别是在＋Mo和10×Mo中培养的1.3倍和1.45倍。同时测得这三种培养条件下叶和根中的NR、AO和XDH的活性，结果显示与组织中钼含量呈正相关，即含钼酶的活性受到植物对外界钼的有效吸收和转运的调节。　　（3）克隆了百脉根钼转运蛋白基因LjMOT1（GenBank登录号：KM379115），其全长cDNA为1824bp，包括1407bp的开放阅读框（ORF），79bp的5’非编码区（UTR）和323bp的3’非编码区（UTR）以及15bp的polyA。根据百脉根全基因组数据库，得出LjMOT1定位于第三号染色体上。推测LjMOT1基因编码468个氨基酸，该蛋白相对分子量为49657.7Da，等电点（PI）为9.14，分子式为C2270H3653N583O619S20，原子总数为7145。　　（4） LjMOT1蛋白与已报道的 MOT1蛋白都具有两个保守的基序：PMPVQPMKAIAAVA和WFGAMPCCHGAGGLAGQYRFG，这是钼转运蛋白所特有的保守结构域，不属于已报道的任何家族。另外，氨基酸序列比较显示百脉根LjMOT1蛋白与大豆GmMOT1蛋白的同源性最高，达到81.14％。系统进化树分析表明百脉根与大豆亲缘关系最近，与双子叶植物聚为一类，也符合传统的进化规律。　　（5）qRT-PCR分析结果显示，百脉根根中LjMOT1的表达量随着培养基中钼浓度的增加呈现出上升的趋势，而叶中在＋Mo和10×Mo浓度下LjMOT1的表达量并没有明显的差异，但是含钼条件下叶中的LjMOT1表达量明显比-Mo条件下的高。　　（6）构建了真核表达载体 pCambia1304-LjMOT1，在烟草上进行瞬时表达，通过激光共聚焦显微镜确定LjMOT1定位于质膜上。同时通过农杆菌介导法将LjMOT1基因转化拟南芥mot1突变体，成功筛选到4株阳性植株。