蔗糖磷酸酶(OsSPP1)參與水稻磷信號(hào)調(diào)控功能研究.pdf

1、磷元素對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育起關(guān)鍵作用，然而土壤中可供植物吸收的磷有限，植物為了應(yīng)對(duì)低磷脅迫，形成了多種磷饑餓響應(yīng)調(diào)控機(jī)制，其中AtPHR1/OsPHR2(Phosphate Starvation Response Regulator)是植物磷饑餓響應(yīng)中心調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子，可調(diào)控大部分磷饑餓響應(yīng)基因的表達(dá)。有報(bào)道發(fā)現(xiàn)，在擬南芥中缺磷條件下植株蔗糖積累，蔗糖含量的升高又可促進(jìn)磷饑餓響應(yīng)基因PSI(Pi-Starvation induced，PSI

2、genes)表達(dá)，以及影響根形態(tài)構(gòu)成。然而，缺磷是否導(dǎo)致水稻蔗糖積累從而促進(jìn)磷信號(hào)及其可能機(jī)制仍不清楚。
　　為探討缺磷誘導(dǎo)水稻蔗糖積累及其可能分子機(jī)制，我們測(cè)定了野生型缺磷條件下的蔗糖積累，以及外源施加蔗糖對(duì)磷信號(hào)的影響，利用水稻磷信號(hào)調(diào)控核心轉(zhuǎn)錄因子Osphr2突變體及蔗糖積累的Ossut2突變體進(jìn)一步探討了蔗糖影響磷信號(hào)的可能機(jī)理。最終結(jié)合缺磷誘導(dǎo)的OsSPP1基因的表達(dá)及缺失突變體功能分析，解析了水稻缺磷促進(jìn)蔗糖積累及影響

3、磷信號(hào)的可能機(jī)制。
　　我們的研究結(jié)果如下:
　　1.缺磷能誘導(dǎo)野生型水稻地上部的蔗糖積累，外源施加蔗糖可進(jìn)一步促進(jìn)OsIPS1的缺磷誘導(dǎo)表達(dá)，而蔗糖增強(qiáng)磷信號(hào)依賴于OsPHR2。此外，水稻液泡內(nèi)蔗糖含量提高不能促進(jìn)磷信號(hào)。
　　2.OsSPP1編碼水稻蔗糖磷酸酶，該基因的轉(zhuǎn)錄水平受磷饑餓誘導(dǎo)。其缺磷誘導(dǎo)表達(dá)依賴于OsPHR2。OsSPP1蛋白主要存在于葉片和根中，并且其蛋白水平在缺磷條件下明顯升高。OsSPP1定位在