OsHAK1基因参与糖运输调控水稻根生长和穗发育

发布时间：2021-11-16 14:31

　　植物的生长和发育都离不开能量的供给,光合作用可以为植物提供必要的能量。水稻的生长受到OsHAK1基因功能的制约,当该基因功能缺失后,水稻的生长和发育都会受到影响。OsHAK1基因敲除,编码蔗糖转运蛋白的基因（SCUT基因）在叶鞘和穗柄中均显著下调表达,影响水稻根和小穗的蔗糖分配;且编码单糖转运蛋白基因（MST基因）在水稻根和小穗中均显著下调表达,分蘖期测定的突变体根系和灌浆期测定的小穗中的蔗糖合成酶、可溶性酸性转化酶和中性转化酶活性均显著低于野生型;突变体中总可溶性糖、葡萄糖和果糖供应减少,根系生长和穗部结实率也受到相应的影响。与野生型植物相比,OsHAK1基因敲除突变体在植物体内积累的钾（K）更少。研究表明OsHAK1基因敲除导致钾摄取不足,植物体内糖代谢紊乱,并引起库器官同化物分配不足,影响根系生长发育及小穗结实率。 

【文章来源】：中国农业科学院北京市

【文章页数】：41 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图２．野生型和Ｏｓ／Ｗ尺／基因敲除突变体的表型??（Ａ）水培ＷＴ－Ｄ?（左）和ＫＯ－Ｄ?（右）的根系生长请情况，标尺为３?ｃｍ

．对水培材料（在ＧＳ２３期取样）和土培材料（在ＧＳ６８期取样）测量??时，突变体与其相应的野生型之间的光合速率没有显著差异（图２Ａ和Ｂ）。??Ｖｅｅｔａｔｉｖｅ?Ｓｔａｅ?Ｒｅｒｏｄｕｃｔｉｖｅ?Ｓｔａｅ??

（Ａ）在ＧＳ?２３期取样的水培水稻的成熟叶片。（Ｂ）在ＧＳ?６８期取样的土培水稻的剑叶叶片。数据??中的值为平均值（ｎ＝５），每个突变体株系与其相应的ＷＴ之间的显著差异０＜〇．〇５）用星号表示。??ＭＬ：成熟叶片，ＦＬ：剑叶叶片，ＦＷ：鲜重。??Ｆｉｇｕｒｅ?４．?Ｔｈｅ?ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ａ?ｌａｃｋ?ｏｆ?ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ?ＯｓＨＡＫｌ?ｏｎ?ＳＰＳ?ａｃｔｉｖｉｔｙ．??（Ａ）?Ｔｈｅ?ｍａｔｕｒｅ?ｌｅａｆ?ｂｌａｄｅｓ?ｏｆ?ｈｙｄｒｏｐｏｎｉｃｓ－ｇｒｏｗｎ?ｐｌａｎｔｓ?ｓａｍｐｌｅｄ?ａｔ?ＧＳ?２３，?（Ｂ）?ｔｈｅ?ｆｌａｇ?ｌｅａｆ?ｂｌａｄｅｓ?ｏｆ??ｓｏｉｌ－ｇｒｏｗｎ?ｐｌａｎｔｓ?ｓａｍｐｌｅｄ?ａｔ?ＧＳ?６８．?Ｖａｌｕｅｓ?ｓｈｏｗｎ?ａｓ?ｍｅａｎ?（ｎ＝５）．?Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ?（ｐ＜?０．０５）??ｂｅｔｗｅｅｎ?ｅａｃｈ?ｍｕｔａｎｔ?ａｎｄ?ｉｔｓ?ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ?ＷＴ?ａｒｅ?ｉｎｄｉｃａｔｅｄ?ｂｙ?ａｎ?ａｓｔｅｒｉｓｋ．?ＭＬ：?ｍａｔｕｒｅ?ｌｅａｆ?ｂｌａｄｅ，?ＦＬ：??ｆｌａｇ?ｌｅａｆ?ｂｌａｄｅ，?ＦＷ：?ｆｒｅｓｈ?ｗｅｉｇｈｔ．??突变体成熟叶片的蔗糖含量比野生型高２０－２５％，剑叶的蔗糖含量高??２５－３０％?（图５Ａ和Ｃ）。０＾／７沿：７功能的丧失使装载进入軔皮部的蔗糖量??大幅度减少，在突变体营养生长期的水培成熟叶片中，每小时每单位叶??片所输出的蔗糖量比野生型低３０－３５％，土培水稻突变体的剑叶之中，每??


本文编号：3499072