铁磷元素间拮抗互作是植物营养领域备受关注的热点。为探明铁磷互作的分子机制,本研究分析了在不同磷铁供给水平下,水稻幼苗的生理表现和基因表达的变化。研究发现,虽然水稻植株总铁含量在两种缺铁处理中(-Fe+P, -Fe-P)都显著降低,但植株只在-Fe+P处理条件下出现显著缺铁症状。植株水溶性铁含量分析表明,相对于-Fe+P处理条件,-Fe-P条件下植株中有效铁含量显著提高,表明缺磷能够显著提高铁的有效性。利用Affymetrix水稻全基因组芯片对上述四种不同铁磷处理的水稻根及地上部分的基因表达进行了分析。基因表达的主成分分析与差异基因数都表明,相对于单一缺素(缺铁或缺磷),铁磷双缺与正常培养条件的基因表达谱相似度较高,说明铁磷间存在的拮抗互作关系。其次,与+Fe+P条件相比,-Fe+P条件下产生了总共7,628个显著性差异表达基因,而这些基因中仅有约15%在-Fe-P条件下仍存在显著性差异,说明缺磷能回复缺铁响应基因的差异性诱导表达。此外,本研究还发现了许多未有报道的缺铁响应基因。项目共完成SCI论文5篇,总影响因子21,授权发明专利1项。
英文主题词rice;iron;phosphrous;gene;antagonistic interaction