摘要
磷是植物生长发育最为重要的生命元素之一，几乎参与所有重要的生命代谢活动。磷以无机磷的形式被植物根系吸收利用。磷素吸收、转运和再分配的过程中，细胞膜和内膜系统中的磷酸盐转运蛋白发挥了重要作用。迄今为止，大多数被分离和鉴定的磷转运蛋白都属于高亲和的Pht1家族。磷转运蛋白OsPT6是水稻Pht1家族成员中的高亲和磷酸盐转运蛋白之一，具有吸收和转运磷酸盐的双重功能。本实验以水稻高产品种武育粳7号为背景，通过对磷转运蛋白基因OsPT6超表达植株干重、全磷含量等指标的检测，研究了水稻品种武育粳7号中OsPT6对磷素吸收利用的作用。所获得的主要研究结果如下: ①通过RT-PCR，分析了OsPT6基因在水稻高产品种武育粳7号中的表达模式，结果显示:在正常供磷条件下，OsPT6在地下部的表达量比地上部增加了36％，在缺磷条件下增加了27％。OsPT6在地下部和地上部均受缺磷诱导表达量增加，与正常供磷时相比分别增加了45％和55％。 ②水培条件下，通过对OsPT6超表达植株的根、茎、叶部位中全磷含量的测定，研究OsPT6基因对水稻苗期磷素吸收的影响。结果显示:与野生型相比，OsPT6超表达植株的根、茎、叶部位中的全磷含量有所增加。在正常供磷条件下，Ox1和Ox8植株的根、茎、叶分别平均增加了24％、20％和29％;Ox2和Ox3株系分别平均增加了7.6％、8.8％和15％。在低磷条件下，Ox1和Ox8株系中根、茎、叶分别平均增加了30％、55％和60％;Ox2和Ox3株系分别平均增加了18％、15％和19％。OsPT6超表达后，转基因株系生长良好，并没有产生磷中毒等副作用。研究表明OsPT6的超表达，增加了植株对磷素的吸收，促进了植株的生长。 ③土培条件下，通过对OsPT6超表达材料在施加不同浓度磷肥后，各组织部位全磷含量的测定，研究OsPT6基因对水稻整个生育期磷素吸收的影响。结果显示:与野生型相比，OsPT6超表达植株各组织部位全磷含量都有所增加。倒一叶在四种磷水平条件下分别平均增加了80％、74％、69％和31％。倒二叶分别平均增加了74％、58％、52％和23％。在鞘器官中，分别平均增加了86％、58％、45％和43％。在茎组织中分别平均增加了40％、33％、17％和15％。在稳柄中全磷含量分别平均增加了72％、80％、67％和67％。在糙米中全磷含量分别平均增加了48％、55％、31％和48％。在种壳中全磷含量均达到了野生型的2～3倍。研究表明OsPT6在水稻整个生育期对磷素的吸收利用方面起着重要作用。 本文研究利用江苏省主栽品种武育粳7号为试材，开展磷转运蛋白基因OsPT6功能研究。由于武育粳7号高产优质的特性，其研究成果将对后续的分子育种提供重要依据，为开展水稻分子育种奠定了基础。
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