光敏色素互作因子OsPIL15基因对水稻磷、氮吸收利用的影响

为了分析水稻(Oryza sativa)光敏色素互作因子OsPIL15(Phytochrome interacting factors-like 15)基因调节水稻磷、氮吸收的分子机制,首先利用Transcriptome ENcyclopedia of Rice数据库分析OsPIL15基因对低磷的响应,然后以日本晴和Ospil15突变体为材料,用正常磷(300μmol/L NaH2PO4)和低磷(10μmol/L NaH2PO4)营养液进行培养,测量水稻幼苗根与地上部生物量及磷、氮含量,并计算磷、氮吸收效率、转运系数及利用率.结果表明,OsPIL15基因响应低磷胁迫,低磷胁迫条件下,Ospil15突变体根和地上部长降幅均小于日本晴;Ospil15突变体地上部干质量降低幅度与日本晴基本一致,但根干质量降低幅度小于日本晴.正常磷条件下,Ospil15突变体根中磷含量显著高于日本晴,而地上部中磷含量与日本晴无显著差异;低磷胁迫条件下,Ospil15突变体根和地上部中磷含量均显著高于日本晴.正常磷和低磷胁迫条件下,Ospil15突变体磷吸收效率均大于日本晴;正常磷条件下,Ospil15突变体磷转运系数小于日本晴,低磷胁迫条件下,磷转运系数大于日本晴.Ospil15突变体对水稻氮吸收亦有影响,Ospil15突变体在正常磷条件下地上部中氮含量显著高于日本晴,而根中氮含量无显著差异;低磷胁迫条件下,根中氮含量显著高于日本晴,而地上部中氮含量没有显著差异.Ospil15突变体在正常磷和低磷胁迫条件下氮吸收效率均高于日本晴,低磷胁迫条件下,氮转运系数小于日本晴,Ospil15突变体在正常磷和低磷胁迫条件下磷、氮利用率均高于日本晴.综上,Ospil15突变体提高了水稻磷、氮吸收和利用,在低磷胁迫条件下,Ospil15突变体提高了磷从根向地上部的转运,抑制了氮从根向地上部的转运,表明OsPIL15基因负调控水稻磷、氮吸收利用.