水稻根系中磷高效吸收和利用相关基因表达对低磷胁迫的应答

研究水稻耐低磷机制,对高效利用土壤磷的水稻品种改良具有重要意义.应用基因芯片和 qRT-PCR 技术,分析了耐低磷水稻品种仪2434和低磷敏感品种通粳981根系中磷高效吸收和利用相关基因表达对低磷胁迫的应答.水稻叶片磷含量的测定结果表明,低磷胁迫下仪2434的叶片磷含量较对照降幅小,这表明仪2434较通粳981具有更强的磷素吸收利用能力.基因芯片检测结果表明,在低磷胁迫下的仪2434根系中,P HR1、osa-miR399 s 和 SP Xs 基因的表达诱导、激活磷饥饿信号途径；APA 、PAPs 、MPE 、PA 、PEPC 和 VDAC1、C 4-DT/MAT 等基因的表达诱导,增强有机磷水解酶和有机酸的合成和分泌,促进介质中难溶性磷的活化；OsPT 2、OsPT6基因的表达诱导,促进仪2434根系对磷的高效吸收.qRT-PCR 检测结果表明,仪2434根系中与磷饥饿信号转导、磷活化、磷高效吸收相关的8个代表性基因(P HR1、SP X 、PAP 、APA 、PEPC 、MFS 、OsPT2、OsPT6)的表达水平均随低磷处理时间的延长呈逐步增高的趋势；经低磷处理后,所检测的8个基因在仪2434根系中的转录水平均显著高于其在通粳981根系中的转录水平,P HR1、APA 、OsPT 2在通粳981根系中的表达诱导作用不明显,且仪2434根系组织和根系分泌的酸性磷酸酶活性较通粳981增强更显著,这可能是仪2434较通粳981对低磷胁迫有较高耐性的主要机制之一.