低磷条件下过表达OsPHF1基因对粳稻农艺性状的影响

【目的】磷酸盐转运体运输协助因子(PHF1)通过转录后调节特定磷转运蛋白,影响磷酸盐的利用效率。本研究通过培育过表达OsPHF1的无选择标记转基因粳稻空育131,研究在不同磷浓度环境中OsPHF1的过表达对粳稻空育131产量的影响,为培育可商品化的磷高效转基因水稻品种提供依据。【方法】利用双T-DNA方法构建OsPHF1的过表达载体,通过农杆菌侵染法和后续筛选获得了无选择标记的转基因空育131纯合株系,通过对T_3和T_4代转基因植株的田间试验,研究转基因品系在低磷浓度(75或112.5 kg/hm^2过磷酸钙)、中低磷浓度(225或300 kg/hm^2过磷酸钙)和正常磷浓度(450 kg/hm^2过磷酸钙)下的农艺性状。【结果】获得了3个无筛选标记的纯合OsPHF1过表达转基因空育131株系F18-18、F22-32和F25-6。其中,F22-32和F25-6的OsPHF1的表达量远高于野生型。大田试验显示,F22-32和F25-6株系的T_3代在中低磷(300kg/hm^2过磷酸钙)环境中,分蘖数比对照分别增加了55%和25%,增产幅度分别为38%和34%;F22-32和F25-6株系T_4代在低磷条件下(112.5kg/hm^2过磷酸钙)产量的增幅最大,增产了30%～35%;在中低磷条件下(225 kg/hm^2过磷酸钙)分蘖数和产量也有明显增加。【结论】双T-DNA法能用于培育过表达OsPHF1的无筛选标记转基因水稻。田间试验显示,高表达OsPHF1的转基因株系在中低磷条件下(112.5、225或300 kg/hm^2过磷酸钙)分蘖数和产量稳定增加。