植物吸收和转运磷素的分子机理研究进展

磷素是植物必需的大量营养元素,植物对磷素的吸收和植物体内磷素的再度转运是位于细胞原生质膜上的磷转运蛋白介导的需能主动运输过程。概述了植物吸收和转运磷素的生理特征,植物磷转运蛋白(PT)的结构、功能和PT及磷调节子Pho基因的表达调控机制,以及突变体技术在植物磷吸收、转运中的研究进展和应用前景。旨在为今后在分子水平上进一步揭示植物对磷素吸收和转运的生物学机制提供理论依据。

利用cDNA-AFLP技术分析小麦应答低磷胁迫的特异表达基因

以磷高效小麦品种石新828为材料,采用cDNA-AFLP技术,鉴定了短期(1～6h)、中期(12～48h)和长期(72～144h)低磷胁迫根系特异上、下调表达基因的表达序列标签(EST)。共有非重复的上调ESTs142个,下调ESTs94个。胁迫下的前者分别含短、中和长期23、53和66个;后者分别含短、中和长期17、39和38个。对其功能比对发现,上调ESTs在功能上归属于信号转导、转录调控、代谢、逆境响应、发育、物质运输、脂类代谢和功能未知等类别,下调EST除上述类别外,还含有蛋白质合成和降解等类别。部分转录因子基因(如水稻OsPTF1和拟南芥ZAT10高度同源的转录因子基因)、促分裂原激酶基因MAPK1a、钙依赖蛋白激酶基因CPK1A和蛋白激酶基因(如serine/threonine kinase)、高亲和磷转运蛋白基因(PHT3和PT2)、过氧化物酶基因(如peroxidase73)和谷胱甘肽-S-转移酶基因(glutathione S-transferase),受到低磷胁迫的特异增强诱导,在改善小麦植株对低磷胁迫的适应能力中可能具有重要作用。研究表明,小麦对低磷胁迫的响应,在分子水平上存在着植株感受低磷胁迫信号和信号转导、进一步在生理生化方面对胁迫信号产生应答等复杂的过程。

小麦不同品种磷效率比较和评价的生化指标研究

对河北省的30个小麦品种的磷效率特征和评价的生化指标进行了研究。结果表明,供试品种在缺磷(-P)条件下的单株干重具有显著差异,供试品种-P下的磷效率可划分为高效、较高效、中效和低效等4种类型。-P处理下,单株干重和单株磷累积量随着供试品种磷效率的增大呈增加趋势;随着磷效率增大,超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性逐渐增加,丙二醛(MDA)含量则逐渐降低。相关分析和回归分析表明,单株干重和单株磷累积量分别与SOD活性和CAT活性呈极显著和显著正相关,与MDA含量呈极显著负相关,表明SOD活性和MDA含量可作为缺磷条件下评价小麦品种磷效率的生化评价指标。