丛枝菌根真菌与玉米互作影响磷吸收的机制研究

发布时间：2017-12-22 02:15

  本文关键词：丛枝菌根真菌与玉米互作影响磷吸收的机制研究　出处：《山东农业大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：磷素是植物生长发育所必需的大量营养元素之一,植物对磷素的吸收转运和同化直接关系到植物的生长状况和作物产量。然而由于土壤中的磷相当一部分是以不易被植物吸收的形式存在,使有效磷浓度常常满足不了生产中植物生长发育的需要,所以植物在长期的进化过程中进化出了包括与丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)共生等一系列的适应机制,以增强对磷的吸收、转运和再利用。研究发现,丛枝菌根的形成有利于宿主植物对磷元素的吸收,而在植物高效利用土壤磷素营养的过程中高亲和力磷转运基因起到了至关重要的作用。其机理可能是丛枝菌根真菌的侵染会改变某些磷转运基因的表达特征。但目前针对玉米与丛枝菌根真菌互作关系的研究还十分缺乏,因此研究玉米磷转运基因家族及其与丛枝菌根真菌互作的关系,对玉米的生产具有非常重要的意义。目前已知的玉米磷转运基因主要有两大家族:其一是包括13个成员的高亲和磷转运基因家族ZmPHT1,其二是只有1个成员的低亲和磷转运基因家族ZmPHT2。本研究首先以玉米B73为材料,检测了磷饥饿对PHT1和PHT2两大家族的基因表达的影响,旨在鉴定出有可能在磷素营养缺乏的环境中发挥主要作用的PHT基因。其次,我们以5个侵染率在80%以上的玉米自交系为材料,进行了大田实验,分别检测了在玉米大喇叭口期和灌浆期的无机磷含量和全磷含量,结果发现,丛枝菌根共生具有时效性,能显著提高玉米大口期根、茎、叶中的无机磷和全磷含量。我们进一步进行了分子机制的探索,分别取大口期和灌浆期的根、茎、叶,检测了PHT1和PHT2两大家族基因的表达情况,结果发现,无机磷含量的升高不仅与PHT1.4、PHT1.6、PHT1.8、PHT1.10等受菌根诱导的磷转运基因有关,同时也与PHT1.2、PHT1.8等受磷饥饿诱导的基因有关。本研究进一步充实和发展了AMF与玉米互作影响磷吸收的机制,为玉米的遗传育种和可持续农业的发展提供了理论依据和指导。
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S513

【参考文献】

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本文编号：1318041