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【目的】植株对介质中磷素的吸收及磷素在体内器官组织间的转运,是通过位于细胞质膜上的磷转运蛋白(PT)介导完成的。高亲和PT在介导植物对低磷逆境下的磷素吸收中发挥重要作用。本研究以小麦中国春遗传背景的整套B染色体双端体为材料,对小麦高亲和PT基因TaPht1;4的染色体定位特征及其与低磷下小麦品种磷效率的联系进行系统研究,旨在为今后小麦品种磷效率分子鉴定和磷高效遗传改良提供依据。【方法】采用水培法培养中国春(CS)及其遗传背景B染色体组双端体幼苗。三叶期时收获各供试材料根系,提取各材料基因组DNA,通过PCR特异扩增TaPht1;4,鉴定TaPht1;4在染色体上定位。通过对各供试材料三叶期幼苗进行24 h低磷胁迫获取丰缺磷处理根叶样本,采用半定量RT-PCR及实时定量PCR分析TaPht1;4在丰缺磷下的表达。采用上述幼苗培养、丰缺磷处理和基因表达分析技术,研究不同磷吸收效率小麦品种磷效率参数和TaPht1;4表达特征。【结果】1)与CS及其他双端体材料能特异扩增目标基因不同,在3BS中未扩增到目标基因TaPht1;4;采用半定量RT-PCR和qPCR对丰、缺磷下CS和各双端体根、叶中TaPht1;4的表达研究表明,丰磷下各供试材料根、叶中均检测不到TaPht1;4表达,缺磷下各供试材料叶片中也均未检测到TaPht1;4表达,但在根中除3BS未检测到TaPht1;4表达外,CS和其他双端体均具有较高的TaPht1;4表达水平。表明TaPht1;4定位在3B染色体长臂,呈低磷诱导和根系特异表达特征。2)丰磷下,3BS单株干重与CS没有差异;缺磷下,与CS相比,3BS单株干重显著降低。表明缺少TaPht1;4及所在3B染色体长臂后,植株干物质生产能力受到较大影响,这可能与因缺乏该染色体臂丧失TaPht1;4造成低磷下植株的磷素吸收能力降低密切相关。3)对丰、缺磷下不同磷吸收效率6个小麦品种TaPht1;4的表达水平以及单株干重、全磷含量、磷累积量和磷效率研究表明,缺磷下各小麦品种表现为随品种磷吸收效率提高,TaPht1;4表达水平也随之增高。表明TaPht1;4表达水平与低磷下小麦品种磷素吸收能力和干物质积累具有紧密联系。【结论】小麦高亲和PT基因TaPht1;4定位在3B长臂。低磷条件下,3BS的单株干重和磷累积量较CS显著降低。丰、缺磷下,不同磷吸收效率小麦品种TaPht1;4表达水平与植株干重和单株磷累积量密切相关。TaPht1;4能显著增强小麦在低磷下磷素吸收能力,可作为小麦品种耐低磷能力的参考分子评价指标。 相似文献
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杂种小麦碳同化特性及籽粒产量性状的研究 总被引:17,自引:2,他引:17
在春季小麦返青后的各生育期中,供试化杀型(CHA)杂种麦优4号和T型三系杂种麦优1号与亲本和对照相比,在群体光合速率(CAP)、群体叶源量(CLSC)和叶面积指数(LAI)上都表现明显杂种优势,这些优势随生育进程呈逐渐增强趋势。杂种小麦在返青后各生育期的群体干物重(PDW)均优于亲本。CLSC与PDW呈极显著正相关表明,CLSC可作为反映群体物质生产力大小的可靠指标。供试杂种在籽粒产量上的优势亦较明显,其平均优势(AH)大于超标优势(SH)。麦优4号、麦优1号的穗数、粒数、粒重三产量构成因素的AH均为正值,SH在麦优4号中表现为单位面积穗数和千粒重为正值,穗粒数为负值;在麦优1号中则单位面积穗数和穗粒数为正值,千粒重为负值。麦优4号的籽粒产量优于麦优1号。杂种小麦在CAP、CLSC上的明显优势是其获得PDW优势及籽粒产量优势的重要生理基础。本文还就杂种光合优势和光合作用与产量的关系进行了讨论。 相似文献
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在前期构建的富集丰磷逆境特异表达小麦根系cDNA差减文库中,鉴定了1个SPX家族基因成员TaSPX129(GenBank登录号:EF522137)。TaSPX129的开放阅读框为1 320bp,编码一条由439个氨基酸残基组成的蛋白质多肽链,该预测蛋白中含有植物保守的SPX基序。系统进化分析表明,TaSPX129与大麦和二穗短柄草的SPX基因具有较高同源性,推测上述基因可能具有相似的进化途径。对TaSPX129与其他植物种属中的同源蛋白进行聚类分析,该小麦SPX成员属于SPX-MFS亚家族。与丰磷对照相比,低磷处理后小麦根系中TaSPX129的表达水平下降。此外,TaSPX129对低氮和高盐逆境也明显应答,表现为根系中该基因的表达水平明显下降。本研究表明,TaSPX129在转录水平上对低磷等逆境产生应答,为探索该基因介导植株抵御非生物胁迫的机制打下基础。 相似文献
8.
水稻种子萌发后,新生器官分化和生长所需磷素主要来自于植酸酶对种子中贮存植酸及其盐类的降解.针对水稻植酸酶基因OsPHY2在萌发种子中优势表达、但其转录调控机制尚不明确的现状,本研究克隆了该基因的启动子.利用生物信息学工具对该启动子中含有的顺式调控元件分析表明,该启动子中除含有RNA聚合酶结合的重要保守元件TATA盒和调... 相似文献
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不同抗旱类型小麦品种开花期光合速率与抗旱性的比较研究 总被引:6,自引:0,他引:6
对田间不同水分条件种植下的不同抗旱类型小麦品种开花期旗叶的光合速率与抗旱性的关系进行了比较研究,结果表明,供试品种在正常水分处理条件下,开花期兴合速率(Pn)无明显判别,而在旱处理条件下,开花期光合速率差别很大,幅度在7-23umol.m^-2.s^-1。抗旱性较强的品种晋麦33,河农859在开花期保持较强的光合速率,有利于其适应旱胁迫;冀麦3235,中麦9号开花期兴合速率受到很大抑制,可能是使其抗旱系数(DRC)和抗旱指数(DRI)较小并使其抗旱性较差的因素之一,昌乐5号,温麦6号虽然在开花期强的光合速率,但其DRC和DRI都很低, 简明开花期的光合速率对其影响并不大,其抗旱性差可能是开花期后生理代谢过程受到影响的结果,不同的小麦种质资源在不同的生育阶段不同的抗旱机制。 相似文献
10.
夏玉米生长发育中叶片光合特性的研究 总被引:1,自引:0,他引:1
对5个玉米杂交种叶片米合特性的研究表明,不同叶位叶片的叶绿素含量、可溶性蛋白含量的动态表现形式基本相同,在叶片展开后达最大值,随后缓慢下降,后期降低迅速,而光合速率在叶片全展时即达最大值。玉米生育后期,15片叶中可溶性蛋白含量较高,18片叶的光合速率大于其他叶片。 相似文献