叢枝菌根真菌與玉米互作影響磷吸收的機制研究.pdf

1、磷素是植物生長發(fā)育所必需的大量營養(yǎng)元素之一，植物對磷素的吸收轉(zhuǎn)運和同化直接關系到植物的生長狀況和作物產(chǎn)量。然而由于土壤中的磷相當一部分是以不易被植物吸收的形式存在，使有效磷濃度常常滿足不了生產(chǎn)中植物生長發(fā)育的需要，所以植物在長期的進化過程中進化出了包括與叢枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi，AMF）共生等一系列的適應機制，以增強對磷的吸收、轉(zhuǎn)運和再利用。研究發(fā)現(xiàn)，叢枝菌根的形成有利于宿主植物對磷元素的吸

2、收，而在植物高效利用土壤磷素營養(yǎng)的過程中高親和力磷轉(zhuǎn)運基因起到了至關重要的作用。其機理可能是叢枝菌根真菌的侵染會改變某些磷轉(zhuǎn)運基因的表達特征。但目前針對玉米與叢枝菌根真菌互作關系的研究還十分缺乏，因此研究玉米磷轉(zhuǎn)運基因家族及其與叢枝菌根真菌互作的關系，對玉米的生產(chǎn)具有非常重要的意義。
　　目前已知的玉米磷轉(zhuǎn)運基因主要有兩大家族：其一是包括13個成員的高親和磷轉(zhuǎn)運基因家族ZmPHT1，其二是只有1個成員的低親和磷轉(zhuǎn)運基因家族ZmPH

3、T2。本研究首先以玉米B73為材料，檢測了磷饑餓對PHT1和PHT2兩大家族的基因表達的影響，旨在鑒定出有可能在磷素營養(yǎng)缺乏的環(huán)境中發(fā)揮主要作用的PHT基因。其次，我們以5個侵染率在80％以上的玉米自交系為材料，進行了大田實驗，分別檢測了在玉米大喇叭口期和灌漿期的無機磷含量和全磷含量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，叢枝菌根共生具有時效性，能顯著提高玉米大口期根、莖、葉中的無機磷和全磷含量。我們進一步進行了分子機制的探索，分別取大口期和灌漿期的根、莖、葉，檢