叢枝菌根真菌與玉米互作影響磷吸收的機(jī)制研究.pdf

1、磷素是植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的大量營(yíng)養(yǎng)元素之一，植物對(duì)磷素的吸收轉(zhuǎn)運(yùn)和同化直接關(guān)系到植物的生長(zhǎng)狀況和作物產(chǎn)量。然而由于土壤中的磷相當(dāng)一部分是以不易被植物吸收的形式存在，使有效磷濃度常常滿(mǎn)足不了生產(chǎn)中植物生長(zhǎng)發(fā)育的需要，所以植物在長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中進(jìn)化出了包括與叢枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi，AMF）共生等一系列的適應(yīng)機(jī)制，以增強(qiáng)對(duì)磷的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和再利用。研究發(fā)現(xiàn)，叢枝菌根的形成有利于宿主植物對(duì)磷元素的吸

2、收，而在植物高效利用土壤磷素營(yíng)養(yǎng)的過(guò)程中高親和力磷轉(zhuǎn)運(yùn)基因起到了至關(guān)重要的作用。其機(jī)理可能是叢枝菌根真菌的侵染會(huì)改變某些磷轉(zhuǎn)運(yùn)基因的表達(dá)特征。但目前針對(duì)玉米與叢枝菌根真菌互作關(guān)系的研究還十分缺乏，因此研究玉米磷轉(zhuǎn)運(yùn)基因家族及其與叢枝菌根真菌互作的關(guān)系，對(duì)玉米的生產(chǎn)具有非常重要的意義。
　　目前已知的玉米磷轉(zhuǎn)運(yùn)基因主要有兩大家族：其一是包括13個(gè)成員的高親和磷轉(zhuǎn)運(yùn)基因家族ZmPHT1，其二是只有1個(gè)成員的低親和磷轉(zhuǎn)運(yùn)基因家族ZmPH

3、T2。本研究首先以玉米B73為材料，檢測(cè)了磷饑餓對(duì)PHT1和PHT2兩大家族的基因表達(dá)的影響，旨在鑒定出有可能在磷素營(yíng)養(yǎng)缺乏的環(huán)境中發(fā)揮主要作用的PHT基因。其次，我們以5個(gè)侵染率在80％以上的玉米自交系為材料，進(jìn)行了大田實(shí)驗(yàn)，分別檢測(cè)了在玉米大喇叭口期和灌漿期的無(wú)機(jī)磷含量和全磷含量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，叢枝菌根共生具有時(shí)效性，能顯著提高玉米大口期根、莖、葉中的無(wú)機(jī)磷和全磷含量。我們進(jìn)一步進(jìn)行了分子機(jī)制的探索，分別取大口期和灌漿期的根、莖、葉，檢