磷高效水稻根系響應低磷脅迫的生理特性與相關蛋白研究.pdf

1、水稻磷效率存在廣泛的基因型差異，篩選和培育磷高效基因型是緩解磷礦資源缺乏和提高磷肥利用效率的有效途徑之一，研究和闡明水稻適應低磷脅迫的營養(yǎng)生理機理和分子機制是磷高效水稻選育的基礎，意義重大。本研究在前期材料篩選的前提下，通過溶液培養(yǎng)試驗研究不同磷效率水稻在低磷脅迫下根系活力、根際酸化以及根系分泌的碳水化合物及其生物量積累的差異，并以磷高效吸收基因型水稻為材料，研究在低磷脅迫下該水稻根系蛋白質的差異表達，主要研究結果如下： 1.低

2、磷脅迫對不同磷效率水稻的根際酸化、根系活力及根系碳水化合物分泌的影響 磷高效吸收型IR71331和磷低效IR20在低磷脅迫下：生物量下降，并且地上部受抑制的程度大于地下部，IR71331的根冠比增加程度較大；培養(yǎng)液pH值下降，初始時段酸化作用較弱，隨時間的延長而顯著增強，在96 h達到最低點，其中IRTl331降低了1.69個單位；根系活力下降，IR71331相對于對照下降較小，為43.8％；從所分泌碳水化合物下降，IR7133

3、1下降的幅度較小，有機碳占總碳分配比例上升，表明IR71331具有較強的低磷耐受性。 低磷脅迫下磷高效吸收型之所以具有較高的磷吸收能力是與其較強的根系的氧化能力和較高的分泌含量所形成的強根際的酸化能力有關。 2．磷高效吸收型水稻根部蛋白質的差異表達 磷高效吸收型水稻IR71331在低磷脅迫后的3 d和6 d根部蛋白2-D圖譜中，共發(fā)現29個蛋白質在不同脅迫時期發(fā)生了差異表達，其中10個差異表達蛋白質經MALDI-

4、TOF/MS分析和數據庫檢索得到鑒定。根據蛋白功能進行歸類，可分為信號轉導相關蛋白、基因表達相關蛋白、代謝相關蛋白及離子轉運相關蛋白。這些蛋白分別參與了信號識別、mRNA的剪接、信號傳遞、信號調控、蛋白質降解、細胞體內離子轉運和平衡及蛋白質穩(wěn)定等抗逆生理反應。 本研究發(fā)現了差異表達的絲氨酸蛋白酶抑制劑和類似MYB類轉錄因子，它們可能與水稻響應低磷脅迫密切相關，我們將對它們進行進一步確證和研究。這些蛋白質的發(fā)現，為我們采用功能克隆