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OsHAK1基因參與糖運(yùn)輸調(diào)控水稻根生長(zhǎng)和穗發(fā)育

發(fā)布時(shí)間:2021-11-16 14:31
  植物的生長(zhǎng)和發(fā)育都離不開(kāi)能量的供給,光合作用可以為植物提供必要的能量。水稻的生長(zhǎng)受到OsHAK1基因功能的制約,當(dāng)該基因功能缺失后,水稻的生長(zhǎng)和發(fā)育都會(huì)受到影響。OsHAK1基因敲除,編碼蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的基因(SCUT基因)在葉鞘和穗柄中均顯著下調(diào)表達(dá),影響水稻根和小穗的蔗糖分配;且編碼單糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因(MST基因)在水稻根和小穗中均顯著下調(diào)表達(dá),分蘗期測(cè)定的突變體根系和灌漿期測(cè)定的小穗中的蔗糖合成酶、可溶性酸性轉(zhuǎn)化酶和中性轉(zhuǎn)化酶活性均顯著低于野生型;突變體中總可溶性糖、葡萄糖和果糖供應(yīng)減少,根系生長(zhǎng)和穗部結(jié)實(shí)率也受到相應(yīng)的影響。與野生型植物相比,OsHAK1基因敲除突變體在植物體內(nèi)積累的鉀(K)更少。研究表明OsHAK1基因敲除導(dǎo)致鉀攝取不足,植物體內(nèi)糖代謝紊亂,并引起庫(kù)器官同化物分配不足,影響根系生長(zhǎng)發(fā)育及小穗結(jié)實(shí)率。 

【文章來(lái)源】:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市

【文章頁(yè)數(shù)】:41 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】:博士

【部分圖文】:

OsHAK1基因參與糖運(yùn)輸調(diào)控水稻根生長(zhǎng)和穗發(fā)育


圖2.野生型和Os/W尺/基因敲除突變體的表型??(A)水培WT-D?(左)和KO-D?(右)的根系生長(zhǎng)請(qǐng)情況,標(biāo)尺為3?cm

野生型,突變體,基因敲除,水培


.對(duì)水培材料(在GS23期取樣)和土培材料(在GS68期取樣)測(cè)量??時(shí),突變體與其相應(yīng)的野生型之間的光合速率沒(méi)有顯著差異(圖2A和B)。??Veetative?Stae?Reroductive?Stae??

蔗糖磷酸合成酶,基因敲除,成熟葉,劍葉


(A)在GS?23期取樣的水培水稻的成熟葉片。(B)在GS?68期取樣的土培水稻的劍葉葉片。數(shù)據(jù)??中的值為平均值(n=5),每個(gè)突變體株系與其相應(yīng)的WT之間的顯著差異0<〇.〇5)用星號(hào)表示。??ML:成熟葉片,FL:劍葉葉片,FW:鮮重。??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.??突變體成熟葉片的蔗糖含量比野生型高20-25%,劍葉的蔗糖含量高??25-30%?(圖5A和C)。0^/7沿:7功能的喪失使裝載進(jìn)入軔皮部的蔗糖量??大幅度減少,在突變體營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期的水培成熟葉片中,每小時(shí)每單位葉??片所輸出的蔗糖量比野生型低30-35%,土培水稻突變體的劍葉之中,每??


本文編號(hào):3499072

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