水稻胚乳过表达VIT1/VIT2对Fe和Cd积累的影响

作者：贺依琦; 刘冬; 史玉皎; 郭宝; 周琳; 罗劲松^*; 张振华^*

来源：生物工程学报, 2023, 39(02): 713-723.

DOI：10.13345/j.cjb.220482

• 水稻
• 液泡区隔化
• OsVIT1
• OsVIT2
• 铁和镉积累

水稻籽粒铁(Fe)缺乏和镉(Cd)含量超标是农业生产亟待解决的重要问题。以往研究表明，OsVIT1和OsVIT2是液泡铁转运蛋白，本研究选取野生型ZH11为背景材料，使用胚乳特异性表达启动子Glb-1构建了胚乳过表达OsVIT1和OsVIT2材料。RT-qPCR分析表明，OsVIT1在转化植株的胚乳和叶片过量表达，OsVIT2在转化植株的胚乳过量表达。通过田间试验，研究胚乳过表达OsVIT1和OsVIT2对水稻不同部位Fe和Cd积累的影响。结果表明，胚乳过表达OsVIT1显著降低籽粒中的Fe浓度约50%，显著增加秸秆的锌(Zn)、铜(Cu)浓度和籽粒中的Cu浓度，胚乳过表达OsVIT2显著降低籽粒中的Fe、Cd浓度约50%，显著增加秸秆的Fe浓度45%–120%。胚乳过表达OsVIT1和OsVIT2不影响水稻的农艺性状。总之，胚乳过表达OsVIT1和OsVIT2降低了水稻籽粒的Fe积累，未达到预期效果，胚乳过表达OsVIT2还降低籽粒的Cd积累，增加秸秆Fe积累，为水稻铁生物强化和降镉提供了借鉴。

• 单位
  湖南农业大学