水稻钾素营养的基因型特征及分子机制初探

摘要：

理解水稻(Oryza sativa)的钾素营养特征是提高水稻的钾素利用效率及其生产效应的重要环节.本文针对土壤钾素供应的时空非均匀性,采用水培和分根模拟试验,研究了日本晴(NB)、武育粳18(WYJ18)、南光(NG)及桂单4号(GD4)4个水稻基因型品种的钾素营养特征.结果表明:低钾(0.1 mmol/L K+)或高钾(5 mmol/L K+)条件均会显著抑制水稻的生长.与高钾条件相比,NB和GD4在低钾及正常供钾(1 mmol/L K+)水平下即可保持较高的生物量,推测NB和GD4有更强的钾吸收及转运能力.分根供钾试验表明,4种基因型水稻缺钾一侧的根长和根表面积均受到诱导,而地上部生物量与全根供钾时没有明显差异,说明局部根系供钾即可满足水稻生长需求.进而以NB为材料,通过实时荧光定量PCR,发现水稻根内钾转运基因OsKAT1;1主要定位于根部,且受高钾和低钾抑制,地上部钾分配基因OsAKT2/3主要定位于地上部且受高钾诱导,根–茎钾传输系统OsSKOR基因主要定位于距根尖大于1.5 cm的成熟区,且在根部的表达丰度受低钾诱导;水稻伤流试验结果表明,低钾条件下伤流液的强度和组分与根–茎传输基因OsSKOR的表达特征有较好的吻合度,推测OsSKOR基因可能在根–茎钾转运过程中发挥重要作用.

关键词：水稻、钾、生理响应、钾转运、分子机制

所属期刊栏目：53

分类号：Q786;Q945.1(基因工程（遗传工程）)

资助基金：国家自然科学基金项目31672230

在线出版日期：2021-04-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：37-46