转EdHP1(氢离子焦磷酸化酶)基因烟草促进钾离子吸收的生理机制

• 作者: 徐兆师 李连城 董建辉 金维环 陈明 陈耀锋 马有志
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: 烟草 K+吸收 氢离子焦磷酸化酶 根系
• 年，卷（期）: 2010,（10）
• 页码范围: 1752-1759
• 分类号: S5
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2010.01752

摘要

钾是植物生长必须的重要矿质元素,提高作物对钾的吸收是提高作物产量的重要途径.本研究以前期遗传转化披碱草EdHP1(H+-pyrophosphatase)基因的烟草为材料,在低钾处理条件下比较了转基因烟草和野生型烟草的生理特性.结果显示,在低钾条件下,野生型烟草体内K+积累量只相当于转基因烟草的62.9%.野生型烟草的总根长、总根表面积、总根体积明显低于转基因烟草(P<0.05),分别为转基因烟草的72.9%、68.1%和60.6%.在不同直径根系(0.5～2.0、2.5～4.5、>4.5 mm分别为细根、中等根和粗根)中,细根发育差异最大,野生型烟草为转基因烟草的72.9%.低钾条件下,转基因烟草根系活力是野生型烟草的1.2倍,野生型烟草根系焦磷酸化酶活力相当于转基因烟草的46.4%,根部游离IAA含量相当于转基因烟草的66.2%.通过非损伤方法测定根部K+和H+流速结果显示,在根系表面积相似情况下,低钾条件下野生犁烟草外排钾速率显著高于转基因烟草,而氢离子外排速率显著低于转基因烟草.综上所述,发达的根系和较高的K+转运体活性综合作用显著提高了转基因烟草根部对K+的吸收.