鋁處理對(duì)不同耐鋁水稻品種吸收銨態(tài)氮和硝態(tài)氮以及相關(guān)基因表達(dá)的影響

劉增泰,趙學(xué)強(qiáng)*,王嘉林,沈仁芳

(1.土壤與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/中國(guó)科學(xué)院 南京土壤研究所,江蘇 南京 210008;2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué),北京 100049)

水稻是世界五大糧食作物之一,約有13%的水稻種植于酸性土壤[1-2]。在酸性土壤上植物的生產(chǎn)力主要受到鋁毒的限制,在pH值低于5.0時(shí)受限尤為嚴(yán)重[3-4]。水稻生長(zhǎng)的最佳pH范圍是5.0～5.8,當(dāng)土壤pH值低于5.0時(shí),鋁毒會(huì)顯著抑制水稻的生長(zhǎng)。氮是植物需求最多的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素,酸性土壤氮素缺乏也是限制植物生長(zhǎng)的主要因素[5]。因?yàn)殇X對(duì)植物的毒害主要表現(xiàn)為快速抑制根的伸長(zhǎng)[6],而根系是植物吸收養(yǎng)分的主要器官,所以鋁毒可能會(huì)影響植物對(duì)氮素的吸收。一方面,鋁對(duì)根生長(zhǎng)的抑制作用將導(dǎo)致根系吸收面積變小和生長(zhǎng)狀態(tài)變差,從而減少根系對(duì)氮素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收;另一方面,鋁可能直接影響植物體內(nèi)氮素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸和代謝,從而影響對(duì)土壤氮素的吸收[7]。

迄今已有一些關(guān)于不同氮源對(duì)植物鋁毒影響的報(bào)道[4-8],但關(guān)于鋁對(duì)植物吸收不同氮源的影響及其相應(yīng)機(jī)制的報(bào)道較少。另外,在已有鋁對(duì)植物氮素吸收影響的報(bào)道中,對(duì)水稻之外物種的報(bào)道較多[9-13],而對(duì)水稻的報(bào)道較少[14-15],尤其對(duì)不同耐鋁水稻品種氮素吸收的比較更少。水稻是一種較為耐鋁的作物,水稻耐鋁機(jī)制的相關(guān)研究主要集中于水稻耐鋁相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子ART1及其調(diào)控下游與鋁耐性相關(guān)的31個(gè)基因[16-17],而對(duì)于不同耐鋁水稻品種氮轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)基因的研究則鮮有報(bào)道。

植物對(duì)銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的吸收分別由NRT (nitrate transporter)和AMT (ammonium transporter)轉(zhuǎn)運(yùn)體所介導(dǎo)。OsNRT2;1和OsNRT2;2是水稻的2個(gè)硝酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)體基因,主要在水稻根中表達(dá),且為高親和硝酸鹽運(yùn)輸?shù)鞍谆騕18],在低濃度NO3-下發(fā)揮作用[19]。OsAMT1;1、OsAMT1;2、OsAMT1;3是水稻銨轉(zhuǎn)運(yùn)體AMT1家族的3個(gè)主要基因,對(duì)氮饑餓3周的水稻再供氮2 h后,OsAMT1;1在NH4+處理下增強(qiáng)表達(dá),OsAMT1;2在NH4+誘導(dǎo)下在根部強(qiáng)烈表達(dá),而OsAMT1;3是低豐度表達(dá)[20-21]。雖然鋁毒會(huì)影響水稻對(duì)氮素的吸收,但是鋁毒是否會(huì)影響這些基因的表達(dá)以及這些基因表達(dá)與水稻耐鋁之間的關(guān)系還不清楚。

依據(jù)以上研究背景,我們通過(guò)不同供鋁方式,研究了鋁處理對(duì)不同耐鋁水稻品種吸收銨態(tài)氮和硝態(tài)氮以及相關(guān)轉(zhuǎn)運(yùn)基因表達(dá)的影響,試圖解析鋁毒對(duì)水稻氮素吸收的影響及其機(jī)制,尋求協(xié)同提高酸性土壤水稻氮素吸收和耐鋁能力的可能途徑。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)選用2個(gè)水稻品種‘Kasalath’(秈稻)以及‘Koshihikari’(粳稻)。2個(gè)品種各選取籽粒飽滿一致的適量種子,用10%的雙氧水消毒30 min,再用蒸餾水沖洗4～6遍,放置于37 ℃黑暗的恒溫箱中；待水稻種子露白即將其轉(zhuǎn)移至含有0.5 mmol/L CaCl2溶液(pH 4.5)的浮板上,放置于溫室在黑暗條件下萌發(fā)。

1.2 不同水稻品種耐鋁性的測(cè)定

待1.1中水稻根伸長(zhǎng)至3～5 cm時(shí),選取根長(zhǎng)一致的幼苗,分別在含有0、25、50和100 μmol/L AlCl3的CaCl2溶液(0.5 mmol/L, pH 4.5)中培養(yǎng)24 h。在處理前后用直尺測(cè)量根長(zhǎng),每個(gè)處理10個(gè)重復(fù),計(jì)算相對(duì)根伸長(zhǎng)率。

1.3 不同鋁處理對(duì)水稻銨態(tài)氮和硝態(tài)氮吸收的影響

將1.1中培養(yǎng)水稻的CaCl2溶液每隔1 d更換1次；在培養(yǎng)5 d后去除黑暗,并換上改良的木村營(yíng)養(yǎng)液(pH 4.5),該營(yíng)養(yǎng)液含有1 mmol/L NH4Cl、1 mmol/L NaNO3、0.18 mmol/L NaH2PO4、0.55 mmol/L KCl、0.36 mmol/L CaCl2·2H2O、0.6 mmol/L MgSO4·7H2O、20 μmol/L EDTA-Fe、50 μmol/L H3BO3、9 μmol/L MnCl2·4H2O、0.3 μmol/L CuSO4·5H2O、0.7 μmol/L CuSO4·7H2O和0.1 μmol/L NaMoO4·4H2O,每隔1 d更換1次營(yíng)養(yǎng)液。待水稻生長(zhǎng)至苗高10 cm左右時(shí),選取生長(zhǎng)一致的幼苗,將其轉(zhuǎn)移至約1.2 L的容器中培養(yǎng),每盆4孔,每孔2株苗。繼續(xù)每隔1 d更換1次營(yíng)養(yǎng)液。水稻培養(yǎng)試驗(yàn)在植物生長(zhǎng)室內(nèi)進(jìn)行,光周期為光照14 h/黑暗10 h,溫度為光照(30±1) ℃/黑暗(23±1) ℃,相對(duì)濕度為65%±5%,光照強(qiáng)度為900 μmol/(m2·s)。在培養(yǎng)2周后,分為兩種方式處理測(cè)定銨態(tài)氮、硝態(tài)氮吸收速率。(1)鋁、氮分開(kāi)處理:對(duì)2周齡水稻先在不同鋁濃度(0、5、100 μmol/L AlCl3)的0.5 mmol/L CaCl2(pH 4.5)溶液中進(jìn)行氮饑餓+鋁處理2 d；然后將2個(gè)水稻品種的根系分別放至含有0.2 mmol/L NH4Cl或0.2 mmol/L NaNO3的0.5 mmol/L CaCl2溶液(100 mL， pH 4.5)的小黑罐中,進(jìn)行氮吸收處理3.5 h。(2)鋁、氮同時(shí)處理:先在0.5 mmol/L CaCl2(pH 4.5)溶液中對(duì)2周齡水稻進(jìn)行氮饑餓處理2 d；然后將2個(gè)品種的根系放至裝有0.5 mmol/L CaCl2溶液(100 mL， pH 4.5)的小黑罐中,該溶液分別含有0.2 mmol/L NH4Cl或0.2 mmol/L NaNO3以及0、5、100 μmol/L AlCl3,進(jìn)行鋁+氮吸收處理3.5 h。每個(gè)處理重復(fù)4次。在吸收處理結(jié)束后,將水稻根部剪下,先于105 ℃下殺青30 min,再在75 ℃下烘干至恒重，最后稱重。測(cè)定吸收液前后重量、銨態(tài)氮和硝態(tài)氮濃度以及根干重,采用分光光度計(jì)測(cè)量溶液中硝態(tài)氮含量,用靛酚藍(lán)比色法測(cè)定溶液中銨態(tài)氮含量[22],并將銨態(tài)氮和硝態(tài)氮吸收速率換算為單位時(shí)間內(nèi)單位根重的氮素吸收量。

1.4 不同處理對(duì)水稻根系氮吸收相關(guān)基因表達(dá)的影響

處理同1.3,在收樣前先用0.1 mmol/L CaSO4洗根,再用蒸餾水潤(rùn)洗1次。將根剪下,用紙將水吸干,用錫紙包裹放至液氮中速凍,在冷凍完全后,將其放入液氮預(yù)冷的滅菌研缽中研磨,然后用植物總RNA快速提取試劑盒(EASY-DO)提取根中的RNA,用NanaDrop超微量分光光度計(jì)測(cè)量RNA的質(zhì)量和濃度。對(duì)符合要求的RNA用TOYOBO公司的ReverTra Ace qPCR RT Master Mix with gDNA Remver試劑盒進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄。(1)RNA變性:對(duì)2 μg的RNA加無(wú)菌水至24 μL,在65 ℃下保持5 min。(2)去除基因組DNA:往上述體系中加入8 μL的4×DN Master Mix,在37 ℃下保持5 min。(3)反轉(zhuǎn)錄反應(yīng):往上述體系中加入8 μL的5×RT Master Mix Ⅱ,于37 ℃下保持15 min;在50 ℃下保持5 min;再在98 ℃下保持5 min,最后得到cDNA,將其稀釋12倍，備用。RT-PCR采用TOYOBO公司的SYBR Green Realtime PCR Master Mix試劑盒進(jìn)行,反應(yīng)體系10 μL: SYBR Green Realtime PCR Master Mix 5 μL、上下游引物各0.2 μL、cDNA 4.6 μL。采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀器(LightCycler480II,Roch,瑞士)進(jìn)行RT-PCR,反應(yīng)條件為:95 ℃ 30 s;95 ℃ 5 s,55 ℃ 10 s,72 ℃ 15 s,40個(gè)循環(huán);60 ℃ 60 s,95 ℃ 15 s。相關(guān)基因的引物見(jiàn)表1。

1.5 數(shù)據(jù)處理

相關(guān)指標(biāo)的計(jì)算公式如下:相對(duì)根伸長(zhǎng)率(%)=(LAl24-LAl0)/(L024-L00)×100%,式中LAl24為鋁處理24 h后根長(zhǎng),LAl0為鋁處理前根長(zhǎng),L024是不加鋁處理24 h后根長(zhǎng),L00是不加鋁處理前根長(zhǎng)。銨態(tài)氮和硝態(tài)氮吸收速率=(C0-Ci)/t/Wi,式中C0為空白對(duì)照(不放植物)3.5 h后吸收液中銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量,Ci為各個(gè)處理3.5 h后吸收液中銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量,t為吸收時(shí)間,Wi為水稻根干重。

采用Excel和SPSS軟件對(duì)所得試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 2個(gè)水稻品種耐鋁性比較

從圖1可以看出：隨著鋁濃度的升高,2個(gè)品種的相對(duì)根伸長(zhǎng)率逐漸降低;在相同鋁濃度處理下,‘Koshihikari’的相對(duì)根伸長(zhǎng)率要顯著大于‘Kasalath’的，這表明‘Koshihikari’為相對(duì)耐鋁水稻品種,而‘Kasalath’是鋁敏感水稻品種。

2.2 不同鋁處理對(duì)不同耐鋁水稻品種吸收銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的影響

在先鋁處理然后銨態(tài)氮處理?xiàng)l件下,隨著鋁濃度的升高,鋁敏感品種‘Kasalath’對(duì)銨態(tài)氮的吸收速率逐漸降低,而耐鋁品種‘Koshihikari’沒(méi)有顯著變化;在不加鋁情況下,2個(gè)品種對(duì)銨態(tài)氮的吸收速率沒(méi)有顯著差異；在鋁處理下‘Koshihikari’對(duì)銨態(tài)氮的吸收速率顯著高于‘Kasalath’的(圖2A)。在先鋁處理然后硝態(tài)氮處理?xiàng)l件下,5 μmol/L Al處理升高了‘Kasalath’對(duì)硝態(tài)氮的吸收速率,100 μmol/L Al處理對(duì)‘Kasalath’的硝態(tài)氮吸收速率沒(méi)有影響,5和100 μmol/L Al處理對(duì)‘Koshihikari’的硝態(tài)氮吸收速率均沒(méi)有影響;在相同處理下,2個(gè)品種之間硝態(tài)氮吸收速率沒(méi)有顯著差異(圖2B)。

表1 熒光定量PCR所用引物序列

圖中不同大寫字母表示‘Kasalath’在不同鋁濃度處理下差異顯著(P<0.05,Duncan多重比較);不同小寫字母表示‘Koshihikari’在不同鋁濃度處理下差異顯著(P<0.05,Duncan多重比較);“*”表示在相同鋁濃度處理下2個(gè)品種間差異顯著(P<0.05, t檢驗(yàn))。下同。

在鋁和銨態(tài)氮同時(shí)處理下,隨著鋁濃度的升高,2個(gè)品種對(duì)銨態(tài)氮的吸收速率都呈現(xiàn)下降趨勢(shì),但是‘Kasalath’的下降不顯著;在相同鋁濃度處理下,2個(gè)品種的銨態(tài)氮吸收速率沒(méi)有顯著差異(圖2C)。在鋁和硝態(tài)氮同時(shí)處理下,隨著鋁濃度的升高,‘Koshihikari’對(duì)硝態(tài)氮的吸收速率逐漸降低；相對(duì)于對(duì)照和100 μmol/L Al處理,‘Kasalath’在鋁濃度5 μmol/L處理下，其對(duì)硝態(tài)氮的吸收速率表現(xiàn)出一定程度的上升;在不加鋁條件下,2個(gè)品種的硝態(tài)氮吸收速率沒(méi)有顯著差異；但在鋁濃度為5和100 μmol/L下,‘Kasalath’的硝態(tài)氮吸收速率顯著高于‘Koshihikari’的(圖2D)。

圖2 不同鋁濃度對(duì)2個(gè)水稻品種銨態(tài)氮和硝態(tài)氮吸收速率的影響

2.3 不同鋁處理對(duì)2個(gè)水稻品種銨態(tài)氮/硝態(tài)氮吸收相關(guān)基因表達(dá)的影響

對(duì)于OsAMT1;1的相對(duì)表達(dá)豐度,在鋁預(yù)處理下,隨著鋁濃度的升高,2個(gè)品種都表現(xiàn)出相同的趨勢(shì),即在鋁濃度為5 μmol/L時(shí),OsAMT1;1的相對(duì)表達(dá)豐度最低,且在鋁濃度為0和100 μmol/L下其表達(dá)豐度沒(méi)有顯著差異。在鋁濃度為5 μmol/L下，鋁敏感品種‘Kasalath’的OsAMT1;1相對(duì)表達(dá)豐度顯著高于耐鋁品種‘Koshihikari’的；而在鋁濃度為0和100 μmol/L下,2個(gè)品種之間沒(méi)有顯著差異(圖3A)。在鋁、氮同時(shí)處理下,2個(gè)品種在鋁濃度5和100 μmol/L時(shí)OsAMT1;1的相對(duì)表達(dá)豐度都是較低的；‘Kasalath’在鋁濃度5 μmol/L下OsAMT1;1的相對(duì)表達(dá)豐度要顯著低于在鋁濃度100 μmol/L下的；而‘Koshihikari’在鋁濃度為5和100 μmol/L下OsAMT1;1的相對(duì)表達(dá)豐度沒(méi)有顯著差異;在2個(gè)品種之間只有在鋁濃度為100 μmol/L下OsAMT1;1的相對(duì)表達(dá)豐度才有顯著差異,且‘Kasalath’顯著高于‘Koshihikari’(圖3B)。

對(duì)于OsAMT1;2的相對(duì)表達(dá)豐度,在鋁預(yù)處理下,隨著鋁濃度的升高,2個(gè)品種都表現(xiàn)出與OsAMT1;1相似的趨勢(shì),但是在鋁濃度0、5和100 μmol/L下,‘Koshihikari’的OsAMT1;2相對(duì)表達(dá)豐度要比‘Kasalath’高出30多倍(圖3C)。在鋁、氮同時(shí)處理下,2個(gè)品種的OsAMT1;2相對(duì)表達(dá)豐度的變化趨勢(shì)依然與OsAMT1;1相似,但‘Koshihikari’的OsAMT1;2相對(duì)表達(dá)豐度也比‘Kasalath’高出30多倍(圖3D)。

在鋁預(yù)處理下,對(duì)于‘Kasalath’,在5和100 μmol/L鋁濃度下，OsNRT2;1的相對(duì)表達(dá)豐度相對(duì)于對(duì)照都顯著下降,且在5 μmol/L鋁處理下要顯著低于在100 μmol/L鋁處理下的；對(duì)于‘Koshihikari’,在5 μmol/L鋁濃度下OsNRT2;1的相對(duì)表達(dá)豐度顯著高于對(duì)照的,而在100 μmol/L鋁濃度下顯著低于對(duì)照的;在相同鋁濃度下,‘Koshihikari’中OsNRT2;1的相對(duì)表達(dá)豐度都顯著高于‘Kasalath’的(圖4A)。在鋁、氮同時(shí)處理下，2個(gè)品種在鋁處理下OsNRT2;1的相對(duì)表達(dá)豐度都比對(duì)照顯著降低,且在鋁濃度為0和100 μmol/L下,‘Koshihikari’的相對(duì)表達(dá)豐度顯著高于‘Kasalath’的(圖4B)。

圖3 不同鋁濃度對(duì)2個(gè)水稻品種中OsAMT1;1和OsAMT1;2相對(duì)表達(dá)豐度的影響

在鋁預(yù)處理下,‘Kasalath’在鋁濃度5 μmol/L處理下OsNRT2;2的相對(duì)表達(dá)豐度最高(圖4C)。在鋁、氮同時(shí)處理下,‘Kasalath’在鋁濃度100 μmol/L下OsNRT2;2的相對(duì)表達(dá)豐度最高,但在鋁濃度0和5 μmol/L處理之間沒(méi)有顯著差異(圖4D)。另外，OsNRT2;2在‘Koshihikari’中沒(méi)有檢測(cè)到表達(dá)。

3 討論

植物受鋁毒危害后的主要癥狀是根伸長(zhǎng)受到抑制[6],因此相對(duì)根伸長(zhǎng)率一般用來(lái)評(píng)價(jià)植物的耐鋁能力。本研究發(fā)現(xiàn)，在鋁處理24 h之后,‘Kasalath’的根伸長(zhǎng)受鋁抑制程度高于‘Koshihikari’,表明‘Kasalath’是鋁敏感品種而‘Koshihikari’為耐鋁品種,這與以前報(bào)道[23-24]中2個(gè)品種的耐鋁評(píng)價(jià)結(jié)果一致。

據(jù)報(bào)道[15],在50 μmol/L鋁處理下,水稻表現(xiàn)出硝態(tài)氮吸收下降的趨勢(shì);也有研究表明,在鋁濃度0～185 μmol/L處理下,鋁會(huì)促進(jìn)對(duì)硝態(tài)氮的吸收,而在之后隨著鋁濃度的升高硝態(tài)氮的吸收呈現(xiàn)降低趨勢(shì)[14]。在其他物種如大豆中也發(fā)現(xiàn),低于10 μmol/L鋁處理會(huì)促進(jìn)硝態(tài)氮的吸收,高于10 μmol/L鋁處理則抑制大豆對(duì)硝態(tài)氮的吸收[9]。在本研究中,鋁預(yù)處理以及鋁氮同時(shí)處理對(duì)2個(gè)品種硝態(tài)氮吸收的影響不盡相同。以前報(bào)道表明,在鋁預(yù)處理的吸收實(shí)驗(yàn)中,鋁對(duì)于硝態(tài)氮的吸收影響較小[25]。在本研究中,低濃度(5 μmol/L)鋁預(yù)處理以及鋁氮同時(shí)處理對(duì)敏感品種硝態(tài)氮吸收均有一定的促進(jìn)作用,而高濃度鋁處理對(duì)敏感品種硝態(tài)氮吸收的影響較小;耐鋁品種對(duì)硝態(tài)氮的吸收速率受鋁預(yù)處理影響不大,而在吸收過(guò)程中加入鋁后,其硝態(tài)氮的吸收速率逐步下降,這與相對(duì)根伸長(zhǎng)率的表現(xiàn)不一致,這可能是因?yàn)?.5 h處理還并未影響到根伸長(zhǎng),而硝態(tài)氮吸收可能是直接受到鋁的影響而并非是由于根的伸長(zhǎng)受到影響。另外從硝態(tài)氮吸收相關(guān)基因的相對(duì)表達(dá)豐度來(lái)看,雖然耐鋁品種的OsNRT2;1相對(duì)表達(dá)豐度要顯著高于鋁敏感品種的,但是OsNRT2;2在耐鋁品種中并沒(méi)有檢測(cè)到表達(dá),這也可以解釋鋁敏感品種對(duì)硝態(tài)氮的吸收速率高于耐鋁品種。

鋁敏感品種‘Kasalath’對(duì)硝態(tài)氮的吸收要快于耐鋁品種‘Koshihikari’；而對(duì)于銨態(tài)氮來(lái)說(shuō),情況有所不一樣,在鋁預(yù)處理之后,耐鋁品種的銨態(tài)氮吸收速率要高于敏感品種,這支持“耐鋁植物一般偏好銨態(tài)氮,不耐鋁植物一般偏好硝態(tài)氮”的論述[26]。同時(shí),在鋁處理下,銨態(tài)氮的吸收速率都有被抑制的趨勢(shì),這與前人的研究結(jié)果[14]一致。但是本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在預(yù)處理鋁濃度為5 μmol/L時(shí)銨態(tài)氮吸收速率略微有所上升,可能是由于低濃度的鋁預(yù)處理并沒(méi)有對(duì)耐鋁品種的根生長(zhǎng)造成負(fù)面影響,反而稍微促進(jìn)了根對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收,這一點(diǎn)對(duì)于銨態(tài)氮和硝態(tài)氮都一樣。本研究結(jié)果表明：與鋁預(yù)處理相比,銨態(tài)氮吸收相關(guān)基因OsAMT1;1和OsAMT1;2的相對(duì)表達(dá)豐度受到鋁和銨態(tài)氮同時(shí)處理的抑制作用更加明顯。對(duì)于OsAMT1;1,2個(gè)品種的相對(duì)表達(dá)豐度沒(méi)有什么差別,而對(duì)于OsAMT1;2,‘Koshihikari’的相對(duì)表達(dá)豐度是‘Kasalath’的30多倍。可能OsAMT1;2相對(duì)表達(dá)豐度的差別是耐鋁品種和鋁敏感品種之間的一個(gè)顯著標(biāo)志,這與銨態(tài)氮的吸收結(jié)果一致,說(shuō)明OsAMT1;2相對(duì)表達(dá)豐度的升高可能是銨態(tài)氮吸收增加的一個(gè)因素。我們還進(jìn)一步證明了鋁對(duì)水稻吸收銨態(tài)氮速率的影響要小于對(duì)硝態(tài)氮吸收速率的影響,這與在其他物種上的研究結(jié)果[13]類似。至于在水稻中產(chǎn)生這種現(xiàn)象是否與部分研究所揭示的水稻喜銨相關(guān),還需要進(jìn)一步的研究。綜上推測(cè),OsAMT1;2、OsNRT2;1和OsNRT2;2的表達(dá)差異可能與水稻的耐鋁性差異有關(guān)。

圖4 不同鋁濃度對(duì)2個(gè)水稻品種OsNRT2;1和OsNRT2;2相對(duì)表達(dá)豐度的影響

4 結(jié)論

鋁對(duì)不同耐鋁水稻品種銨態(tài)氮和硝態(tài)氮吸收的作用不同。對(duì)于鋁敏感品種‘Kasalath’,鋁的抑制作用主要體現(xiàn)在銨態(tài)氮吸收速率方面,對(duì)于硝態(tài)氮的吸收,低濃度的鋁甚至有一定的促進(jìn)作用;而對(duì)于耐鋁品種‘Koshihikari’,鋁處理方式對(duì)銨態(tài)氮和硝態(tài)氮吸收有不同的影響,在預(yù)處理中添加鋁的方式幾乎不會(huì)對(duì)‘Koshihikari’吸收銨態(tài)氮和硝態(tài)氮速率有影響,只有在銨態(tài)氮和硝態(tài)氮吸收過(guò)程中存在鋁,無(wú)論鋁濃度的高低,鋁都會(huì)對(duì)銨態(tài)氮和硝態(tài)氮吸收產(chǎn)生抑制的作用。相對(duì)來(lái)說(shuō),鋁敏感品種對(duì)硝態(tài)氮的吸收速率要比耐鋁品種高,而耐鋁品種對(duì)銨態(tài)氮的吸收速率比鋁敏感品種高一些,這與OsAMT1;2、OsNRT2;1和OsNRT2;2的相對(duì)表達(dá)豐度結(jié)果吻合。上述研究結(jié)果為進(jìn)一步研究水稻耐鋁與銨態(tài)氮/硝態(tài)氮吸收基因相關(guān)的分子機(jī)制提供了重要信息。