【摘要】：缺磷是作物生長和產(chǎn)量的重要限制因素。研究水稻缺磷響應(yīng)分子機制并培育磷高效水稻新種質(zhì),對減少磷肥施用、降低生產(chǎn)成本和保護環(huán)境意義重大。植物缺磷信號調(diào)控網(wǎng)絡(luò)已有了初步的架構(gòu),但利用已知基因進行磷高效分子改良尚不能達到預(yù)期效果,暗示該網(wǎng)絡(luò)中還有很多未知成員及機制。前期我們系統(tǒng)地研究了缺磷信號調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的終端—紫色酸性磷酸酶基因家族。通過對這些基因表達和啟動子的研究,發(fā)現(xiàn)AtPAP26的水稻同源基因OsPAP26不直接受到OSPHR2的調(diào)控。本研究擬通過基因表達分析、OsPAP26超表達和抑制表達轉(zhuǎn)基因材料的生理、生化和表型分析等手段明確紫色酸性磷酸酶基因OsPAP26在磷素平衡中的功能。定量RT-PCR研究結(jié)果表明,OsPAP26在轉(zhuǎn)錄水平上不受缺磷和衰老信號的誘導(dǎo)；利用OsPAP26啟動子接GUS報告基因的載體,培育相應(yīng)的轉(zhuǎn)基因水稻材料的GUS染色發(fā)現(xiàn),OsPAP26基因在水稻的根、莖、葉中呈組成型表達,而且這種表達不受缺磷誘導(dǎo)。蛋白免疫印跡試驗表明,OsPAP26的表達在蛋白水平上受到缺磷和衰老的調(diào)控,在缺磷條件下OsPAP26蛋白積累增加,同時該蛋白在衰老葉片中的積累量也增加。因而OsPAP26可能參與衰老葉片中磷的再利用。OsPAP26超表達提高了水稻體內(nèi)和分泌型酸性磷酸酶活性,同時幫助水稻更多的利用外界環(huán)境中的有機磷營養(yǎng)。本研究還通過In-gel活性蛋白染色分析,確定了OsPAP26的特征條帶。在對水稻PAP基因功能研究的基礎(chǔ)上,本研究還克隆了玉米紫色酸性磷酸酶Ia家族的ZmPAP10a和ZmPAP26基因。利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的轉(zhuǎn)基因方法,我們獲得了相應(yīng)的超表達轉(zhuǎn)基因玉米并通過分子檢測證實了其超表達效果�；钚阅z染色表明,與野生型相比,ZmPAP10a和ZmPAP26超表達株系中各自增加了一條特異的酸性磷酸酶條帶。酸性磷酸酶的定量分析發(fā)現(xiàn),ZmPAP10a超表達株系根部的酸性磷酸酶活性也顯著提高,從而植株體內(nèi)磷含量也較對照顯著提高。ZmPAP26特異的酸性磷酸酶帶,15和17號轉(zhuǎn)基因株系的體內(nèi)及根表酸性磷酸酶活性和根與地上部磷含量均顯著升高,但是10號株系只有根表面酸性磷酸酶活性升高,體內(nèi)酸性磷酸酶活性和磷含量與對照沒顯著差異。轉(zhuǎn)基因株系在大田條件下評價其農(nóng)藝性狀,結(jié)果表明ZmPAP10和ZmPAP26超表達植株的千粒重和單株產(chǎn)量上相對于非轉(zhuǎn)基因?qū)φ诊@著提高,可能具有一定的育種應(yīng)用前景。
【圖文】：

轉(zhuǎn)基因棟系和對照單株收獲，收獲后根據(jù)４N７的方法考種，測定穗粗、穗逡逑行數(shù)、行粒數(shù)、千粒重等產(chǎn)量性狀，每個材料測定６個Ｗ上單棟，求得平均值。逡逑由圖４－７可知，，轉(zhuǎn)基因玉米與對照相叱，果穗更加飽滿。轉(zhuǎn)玉米的穗逡逑長與對照相比達到里著水平，穗粗與對照相叱達到極顯著水平；轉(zhuǎn)Ｚｍ貨b6２６玉逡逑米的穗長與對照相比達到顯著水平，穗粗，穗行數(shù)、行粒數(shù)、與對照相比均達到逡逑極顯著水平，果穗對比照片見圖４－６。逡逑畫幽逡逑田４－６西同條件下對巧和超表達材料的巧粒性沁逡逑Ｆｉｇ．邋４－６邋Ｔｈｅ邋ｅａｒ邋ｃｈａｒａｃ化ｒ邋ｏｆ邋ｃｏｎｔｒｏｌ邋ａｎｄ邋ｏｖｅｒ－ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ邋ｕｎｄｅｒ邋ｆｉｅｌｄ邋ｃｏｎｄｉ村ｏｎ逡逑５斗逡逑
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：Q943.2

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3 趙振華;黃巧云;李學(xué)垣;郭學(xué)軍;;磷酸對酸性磷酸酶在土壤膠體和礦物上吸附的影響[A];土壤化學(xué)與生態(tài)環(huán)境建設(shè)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展學(xué)術(shù)討論會會議指南與論文摘要集[C];2001年

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本文編號：2575998