硫化氫提高水稻磷吸收轉(zhuǎn)運的生理和分子機制

朱春權(quán) 曹小闖 朱練峰 白志剛 黃潔 梁清鐸 金千瑜 張均華

硫化氫提高水稻磷吸收轉(zhuǎn)運的生理和分子機制

朱春權(quán) 曹小闖 朱練峰 白志剛 黃潔 梁清鐸 金千瑜 張均華*

(中國水稻研究所 水稻生物學國家重點實驗室，杭州 310006；*通訊聯(lián)系人，E-mail: zhangjunhua@caas.cn)

低磷脅迫是限制水稻產(chǎn)量的主要因素之一。水稻淹水條件下產(chǎn)生H2S，然而，H2S作為信號分子是否參與調(diào)節(jié)水稻響應缺磷脅迫還未可知。在正常磷和低磷條件下測定水稻H2S含量，揭示H2S在水稻響應缺磷脅迫中的作用。用2 μmol/L H2S前體物質(zhì)NaHS預處理水稻1 d，然后在加磷和低磷條件下培養(yǎng)6 d，測定水稻體內(nèi)總磷含量、酸性磷酸酶活性、抗氧化酶活性、木質(zhì)部汁液磷含量、磷轉(zhuǎn)運子基因表達以及根系構(gòu)型變化，從而探究H2S參與調(diào)節(jié)水稻響應缺磷脅迫的生理和分子機制。低磷脅迫下，水稻根系和地上部H2S含量顯著增加。NaHS預處理水稻顯著增加低磷條件下水稻體內(nèi)有效磷和總磷含量，提高根系酸性磷酸酶活性，提高抗氧化酶活性、木質(zhì)部汁液磷含量和磷轉(zhuǎn)運子基因表達水平，同時還改變水稻根系構(gòu)型，增加總根長、總根表面積、總根體積和總根尖數(shù)，從而促進低磷條件下水稻對外界磷的吸收和轉(zhuǎn)運，最終緩解缺磷脅迫。

水稻；低磷脅迫；硫化氫；磷轉(zhuǎn)運子；根系構(gòu)型

磷是植物所需的僅次于氮的第二大營養(yǎng)元素，植物中的全磷含量約占其干質(zhì)量的0.05%~ 0.50%[1]。植物體內(nèi)的磷廣泛參與光合作用、信號轉(zhuǎn)導、酶促反應、呼吸作用和碳氮代謝等過程，同時，磷也是植物體內(nèi)眾多細胞組織的組成成分，比如核酸、酶、細胞膜等[2]。……