耐低磷水稻品种筛选和根系形态重塑机制

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2、位级别：硕壬学科专业名称：生物物理学感為论文提交日期：２０１５年５月论文答辩日期：２０１５年５月２（＾５６＾学位授予单位；扬州大学学位授予日期：年月？今．＇－．’答辩委员会主席：杨俊诫研究员，４．，ｙ难论文评阅人：金银根教授＿；＇．－１＾吃采Ｖ，；啼考％—、心ｔ苗；茄避：：，．站黎為予－苗Ｔ聲今？這疗娘庐’＾Ｗ去；心：叫秦乂Ｖ．ｇ又Ｗ、軒為择？、，、＇２ＭＳ年。；ｓ讓．蒂琴氣Ｖ讓．，ｉ、矣ＪＦＣ’沁苗編姆曲齡；史春曲耐低憐水稻品种筛选和根系形态重塑机制＾耐低磯

3、水稻品种筛选和根系形态重塑机制摘要一憐是水稻生长发育必需的大量元素之，±，也是水稻利用率较低的元素壤有效憐含量不足严重影响水賴产量和品质一。外源磯肥的大量施用虽然在定程度上提高了水稻产量，但大量消耗了不可再生的稱矿资源，同时增加了农业生产成本，并加重了水体富营养化的风险，，，。因此在现有水稻材料中筛选憐高效水稻品种研究其耐低憐机制，发掘水稻中的耐低磯关键基因，对于充分利用水稻固有的生物学特性Ｗ提高±壤礎的利用效率及碟高效水稻新品种的分子改良，具有重要意义０。本文首先从４个不同基因型水稻品种中筛选出对礙素利用效率

4、不同的代表性水稻品种，进而应用基因芯片和实时巧光定量ＰＣＲ－（ＰＣＲ）技术，分析耐低碟水稻根系基因表达对低稱胁迫的应答ｑＲＴ，探讨低磯胁迫下水：稻根系形态重塑的机制，发掘出与根系形态重塑相关的关键基因。主要结论如下１．筛选出了不同基因型的耐低磯水稻品种在低磯和正常供礎条件下对４０个不同水稻品种进行全生育期培养液培养，通过对性状（的考察和分析，筛选不同类型耐低磯水稻品种系）。结果表明，在低稱处理下所有供试品种的分襲数，、穗数、根系总干重、叶内磯含量均较对照显著降低多数品种的株高也较对照略有下降，其中Ｕ分繫数、穗数对低

5、稱胁迫最为敏感，且降幅最高，而极大多数品种的根长较对照大幅增高，。进而根据对穗数和根长相关关系的分析筛选出Ｈ类不同的低憐应答型水稻品种（系），即２４３４、，根系：磯高效吸收利用应答基因型（仪硬郑旱６号）形态重塑应答基因型（镇稻９９、华瑞稻１号），低磯敏感基因型（通梗％１、仪梗２４９０）。一Ｈ并通过体内憐含量测定和根系扫描结果，进步在上述所筛选出的类低磯应答基因型品种中划分出了相应的亚类型。２．基因巧片检测到水稻根系中对低踞胁迫的差异表达基因在低磯处理１５天后，应用基因芯片技术对根系形态重塑应答基因型水稻品种镇稻９９

6、根系中的基因表达谱进行了分析。结果显示，在４６０００多个水稻基因中，镇稻９９根系对低磯胁迫的有效差异表达（ｒａｔｉｏ值过或讀．５）基因共有１的５个，其中上调基因９２４个，一下调基因９５１个。根据生物学数据库查询和文献查阅，进步筛选出了其功能可能与根系，这些基因的功能类型分别属于形态重塑相关的低憐处理诱导表达基因：根系形态关键调控基因１０６７（个）、转录及生长调控相关基因（１个）、根冠蛋白基因（个）、根系细胞壁物质合成和代谢相关基因（１２个）、细胞膨胀素基因（１２个）、激素代谢与激素信号途径２扬州大学硕±学位论文

7、相关基因）。（１６个３－．化磯胁迫诱导表达基因的ｑＲＴＰＣＲ验证一进步采用实时焚光定量ＰＣＲ技术，对镇稻９９和低磯敏感基因型品种通梗９８１根系中与根系形态重塑相关基因在低磯胁迫下的转录水平进行了验证。结果表明，在镇稻９９根系中，所选择验证的５个根系形态关键调控基因的转录都受到低磯胁迫的诱导；在通梗９８１中根系中，除八妳ｅ及２化？Ｍｙｂ在低憐胁迫下的转录水平基本维持不变外其余均受到低磯胁迫的明显抑制。所验证的７个转录与生长调控相关基因在低磯胁迫下的镇稻９９根系在低磯胁迫下的通賴９８－１根系中，巧ＷＤＷ、ＭＡＤＳ

8、ｂｏｘ基因表中均表现为上调表达；而现为明显的下调表达，其余基因表现为上调表达，但上调倍数明显低于镇稻９９。所验证的３个根冠蛋白基因在经低磯处理的两个水稻品种