不同铝耐性小麦内源磷再利用差异分析

作者：张晓龙; 陶烨; 朱晓芳; 马建锋; 沈仁芳

来源：江苏农业科学, 2021, 49(17): 80-87.

DOI：10.15889/j.issn.1002-1302.2021.17.013

• 小麦
• 耐铝性
• 缺磷
• 细胞壁
• 磷再利用

植物体内磷的分配和再利用是植物对磷元素利用的具体表现,磷和铝是酸性土壤上限制作物生长的两大主要因子,因此,对不同铝耐性品种在磷再利用机制方面的研究具有重要意义。以小麦耐铝品种Atlas 66和铝敏感品种Scout 66为研究材料,研究有无磷供应下品种间磷含量与细胞壁及其组分磷含量以及果胶甲酯酶(PME)活性的差异。结果表明,与Scout 66相比,Atlas 66在缺磷条件下鲜质量和干质量相对较低,全磷和可溶性磷含量也相对较低,但品种间差异不显著。另一方面,在缺磷条件下,小麦耐铝品种Atlas 66磷相关基因表达量大多显著大于铝敏感品种Scout 66,说明在缺磷条件下,Atlas 66对磷的需求明显要高于Scout 66,以此来满足自身的生长发育需求。缺磷条件下,Atlas 66的根部细胞壁磷含量以及地上部果胶磷含量大多显著高于Scout 66,无论有无磷供应下Atlas 66与Scout 66的PME活性并没有显著差异,说明相比于Scout 66,Atlas 66在缺磷时细胞壁释放的可供植物再利用的磷显著减少,因而,Atlas 66对磷的需求提高,进一步验证了表达量的结果。综上所述,耐铝型小麦品种Atlas 66在整体磷含量上略低于铝敏感型品种Scout 66,更多的磷固定在Atlas 66细胞壁中不能释放,这可能也是其耐铝机制之一。

• 单位
  中国科学院南京土壤研究所; 冈山大学; 中国科学院大学; 土壤与农业可持续发展国家重点实验室