水稻耐低磷根系形态重塑基因挖掘及功能分析

应用根系扫描、磷含量测定、基因芯片和qRT-PCR检测等方法，分析镇稻99耐低磷根系形态重塑对低磷胁迫的应答，挖掘水稻耐低磷根系形态重塑相关基因。结果表明：与仪2434相比，镇稻99在低磷胁迫下能保持相对较高的磷含量，且与耐低磷根系形态重塑相关的表达受低磷处理诱导的基因数量和受诱导程度明显高于仪2434。SCARECROW基因表达的诱导能促进镇稻99主根伸长；TTG1、PHR、MYB和bHLH转录因子基因表达的诱导可促进镇稻99根毛的发生和生长；多个WRKY转录因子基因表达的诱导可促进镇稻99侧根的发生、发育。赤霉素、生长素、乙烯合成和应答蛋白基因表达的诱导对镇稻99耐低磷根系形态重塑也有重要的调节作用。膨胀素基因表达的诱导在镇稻99根细胞重塑和扩展中发挥关键作用；漆酶、过氧化物酶、纤维合成酶、具果胶水解功能的多聚半乳糖醛酸酶和具纤维素水解功能的内切葡聚糖酶基因表达的诱导可促进镇稻99耐低磷根系形态重塑过程中细胞壁物质的合成和代谢。此外，根冠蛋白基因的表达诱导也是镇稻99耐低磷根系形态重塑所必需的。