水稻武育粳7号品种中磷转运蛋白OsPT6对磷素吸收利用的作用

【摘要】磷是植物生长发育最为重要的生命元素之一,几乎参与所有重要的生命代谢活动。磷以无机磷的形式被植物根系吸收利用。磷素吸收、转运和再分配的过程中,细胞膜和内膜系统中的磷酸盐转运蛋白发挥了重要作用。迄今为止,大多数被分离和鉴定的磷转运蛋白都属于高亲和的Pht1家族。磷转运蛋白OsPT6是水稻Pht1家族成员中的高亲和磷酸盐转运蛋白之一,具有吸收和转运磷酸盐的双重功能。本实验以水稻高产品种武育粳7号为背景,通过对磷转运蛋白基因OsPT6超表达植株干重、全磷含量等指标的检测,研究了水稻品种武育粳7号中OsPT6对磷素吸收利用的作用。所获得的主要研究结果如下：①通过RT-PCR,分析了OsPT6基因在水稻高产品种武育粳7号中的表达模式,结果显示：在正常供磷条件下,OsPT6在地下部的表达量比地上部增加了36%,在缺磷条件下增加了27%。OsPT6在地下部和地上部均受缺磷诱导表达量增加,与正常供磷时相比分别增加了45%和55%。②水培条件下,通过对OsPT6超表达植株的根、茎、叶部位中全磷含量的测定,研究OsPT6基因对水稻苗期磷素吸收的影响。结果显示：与野生型相比,OsPT6超表达植株的根、茎、叶部位中的全磷含量有所增加。在正常供磷条件下,Oxl和Ox8植株的根、茎、叶分别平均增加了24%、20%和29%；Ox2和Ox3株系分别平均增加了7.6%、8.8%和15%。在低磷条件下,Oxl和Ox8株系中根、茎、叶分别平均增加了30%、55%和60%；Ox2和Ox3株系分别平均增加了18%、15%和19%。OsPT6超表达后,转基因株系生长良好,并没有产生磷中毒等副作用。研究表明OsPT6的超表达,增加了植株对磷素的吸收,促进了植株的生长。③土培条件下,通过对OsPT6超表达材料在施加不同浓度磷肥后,各组织部位全磷含量的测定,研究OsPT6基因对水稻整个生育期磷素吸收的影响。结果显示：与野生型相比,OsPT6超表达植株各组织部位全磷含量都有所增加。倒一叶在四种磷水平条件下分别平均增加了80%、74%、69%和31%。倒二叶分别平均增加了74%、58%、52%和23%。在鞘器官中,分别平均增加了86%、58%、45%和43%。在茎组织中分别平均增加了40%、33%、17%和15%。在穗柄中全磷含量分别平均增加了72%、80%、67%和67%。在糙米中全磷含量分别平均增加了48%、55%、31%和48%。在种壳中全磷含量均达到了野生型的2-3倍。研究表明OsPT6在水稻整个生育期对磷素的吸收利用方面起着重要作用。本文研究利用江苏省主栽品种武育粳7号为试材,开展磷转运蛋白基因OsPT6功能研究。由于武育粳7号高产优质的特性,其研究成果将对后续的分子育种提供重要依据,为开展水稻分子育种奠定了基础。
【作者】王丹凤；
【导师】孙淑斌；
【作者基本信息】南京农业大学，植物营养学，2013，硕士
【关键词】水稻；磷素；OsPT6；武育粳7号；超表达；

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