利用OsPHR3培育磷高效轉(zhuǎn)基因水稻的研究.pdf

1、磷是植物生長發(fā)育所必需的營養(yǎng)元素。磷肥的大量使用不僅增加了成本而且?guī)砹藝?yán)重的環(huán)境污染，因此培育磷高效作物對于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。
　　OsPHR3（LOC_Os02g04640）是水稻磷信號途徑中心調(diào)控因子OsPHR2的同源基因，其氨基酸序列與OsPHR2具有45.21％的相似性。通過對其序列的分析發(fā)現(xiàn)OsPHR3含有保守的MYB結(jié)構(gòu)域和CC結(jié)構(gòu)域，與OsPHR2同屬于MYB-CC家族。我們根據(jù)Rice Genome An

2、notation Project數(shù)據(jù)庫公布的基因序列從水稻日本晴eDNA中克隆了OsPHR3基因，并利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的方法發(fā)展了由35S啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)OsPHR3基因表達(dá)的35S∷OsPHR3超表達(dá)轉(zhuǎn)基因水稻。
　　T0代轉(zhuǎn)基因株系的定量RT-PCR檢測結(jié)果表明OsPHR3的基因表達(dá)水平提高了10-39倍。在正常供磷條件下生長的轉(zhuǎn)基因植株地上部有效磷含量較野生型顯著增加。通過Southern Blot鑒定出兩個(gè)單拷貝獨(dú)立株系，我們將其分

3、別命名為OsPHR3-Ov-1和OsPHR3-Ov-8，用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
　　在兩個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)基因株系T1代表型分析實(shí)驗(yàn)中，高磷（200μM Pi）溶液培養(yǎng)條件下生長的兩個(gè)轉(zhuǎn)基因材料地上部有效磷含量較野生型（日本晴）提高了1-2倍，低磷(10μM Pi)條件下轉(zhuǎn)基因株系地上部有效磷含量較野生型仍有顯著提高(p＜0.05)。42天苗齡的OsPHR3-Ov-8在高磷和低磷條件下其株高和干重均顯著高于野生型。
　　為了進(jìn)一步分析OsPH

4、R3在水稻磷吸收中的作用，我們進(jìn)行了田間試驗(yàn)。在田間試驗(yàn)中我們設(shè)計(jì)了高磷(HP:450公斤/公頃過磷酸鈣)，中磷(MP:225公斤/公頃過磷酸鈣)和低磷(LP:0公斤/公頃過磷酸鈣)三個(gè)處理?xiàng)l件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在不同磷濃度條件下兩個(gè)轉(zhuǎn)基因株系的株高、有效穗數(shù)、每100株的產(chǎn)量及籽粒和地上部的總磷含量均高于野生型。在高磷、中磷和低磷條件下，轉(zhuǎn)基因材料的產(chǎn)量分別比野生型增長約32％，29％和40％。
　　綜上，OsPHR3（LOC_Os