植物高效吸收和利用磷营养的遗传学研究进展

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1、植物学通报R##R，9:（!）：!"RW!"V!"#$%&%’())%*#$+,’+*-$.!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!植物高效吸收和利用磷营养的遗传学研究进展!段海燕王运华徐芳森（华中农业大学微量元素研究室武汉!"##$#）摘要近些年来，人们对植物营养性状的遗传学背景日益了解，特别是磷素营养。随着分子生物学的快速发展，磷素营养的研究已深入到分子水平并且取得了可喜的成绩。本文从植物体内调控磷吸收利用的相关%&’(定位，缺磷诱导的基因表达，植物体内的磷调控系统，磷转运子及与磷有关的突变体的研究作一概括。关键

2、词基因表达，磷，高效吸收和利用，遗传学!"#$%&’(%)’%’*+&!,-’&*,(./0(,-0(12,3..+&+’%&4+%/5$%*,)*+,-./01.23+,41520-5.6*7.2809:2（!"#$%&’"(&)*+",)-%."，/(01%)(’"(&$(234%).5"’1,&%61(7-$85)(434%1.-9&-%$9:(10"%,1&6，35;.2!"##$#）!6,*1$&*<:=:2>?@，ABC:.2DABC:E2BF?:D8:(.GB5>8:2:>/=G.=E8CB52D(BHI?.2>25>C/>/B2;.J:G::2.=K5/C:D，:

3、(I:=/.??@.GB5>I;B(I;BC5(（L）25>C/>/B2M7B??BF/28>;:C.I/DD:J:?BIA:2>BHAB?:=5?.CG/B?B8@，C:(:.C=;:(B2L;.J:8B2:D::I/2>BAB?:=5?.C?:J:?.2D8B>ABC:.2DABC:.=;/:J:A:2>(M&;/(I.I:C(5AA.C/N:D>;:.DJ.2=:(B2A.II/28BHC:?.>/J:>C./>(BHL，8:2::OIC:(0(/B2/2D5=:DG@LD:H/=/:2=@，C:85?.>BC@(@(>:A(B2L，L>C.2(IBC>BC(.2DA5>.

4、2>(F/>;C:8.CD>BLM7’48(1",4:2::OIC:((/B2，L;B(I;BC5(，PHH/=/:2>5I>.E:.2D5>/?/N.>/B2，4:2:>/=(磷肥是全世界施用最为广泛的肥料之一，在发展农业生产中的作用巨大。然而，磷肥的大量施用不仅会耗竭有限的磷矿资源，而且还会引起环境污染，威胁生态平衡。据估计，全世界已探明的适宜生产磷肥的磷矿贮量最多只能维持Q#年，我国磷矿资源较为乐观，估计可维持磷肥生产R##年，但终究也是有限的，所以说这是全球普遍关心的一个问题。目前，发掘作物自身磷营养高效的遗传潜力，改良作物磷营养性状，已成为提高磷肥利用率的一个重要途径。

5、植物磷效率的遗传控制是相当复杂的，具有数量遗传的性质，受多基因控制，又存在明显的基因互作，加上环境条件的影响，使得磷效率的性状很不稳定，预见性差。生物技术的发展，为在分子水平上研究作物磷效率提供了有利条件。直接或间接地利用分子标记来鉴定作物对低磷胁迫的适应机理，将是一种可靠又可取的途径。分子遗传标记与某一性状连锁关系的确立，可大大加速作物育种的进程。因此，如何充分利用现有的遗传信息和基因资源，揭示植物磷营养高效的分子机制，进一步克隆磷高效基因，获得磷高效品种将是我们今后努力的一个方向。!国家自然科学基金资助项目（"#####SS）。作者简介：段海燕，女，TS$!年生，华中农业大学

6、资源环境与农业化学系在读博士生，研究方向为植物营养分子遗传学，目前正在从事甘蓝型磷高效分子机制的研究，P0A./?：;./@.2D5.2U(B;5M=BA。王运华，男，教授，博士生导师，国家有突出贡献的中青年专家。收稿日期：R##T0#$0RQ接受日期：R##R0#"0TV责任编辑：刘晖2期段海燕等：植物高效吸收和利用磷营养的遗传学研究进展2==!控制植物磷高效的相关!"#$定位%&’(&)等（*++*）利用%,#-技术研究了玉米抗低磷胁迫的分子机制，发现.个%,#-标记座位与玉米抗低磷胁迫的表现型（即吸收量、单位吸磷量产生的生物量、根系生物量及地上部生物量）有显著相关性。/’等

7、（*++0）则利用分子标记把水稻耐低磷胁迫的一个主效!"#定位于水稻的第*1染色体上。也有的研究表明：控制水稻相对总干物重、根干物重和地上部干物重的!"#$位点相同，位于第.条染色体上，对相应性状的贡献率分别为123+4，15364，16314；控制相对磷吸收量的两个!"#$也在第.染色体上紧密连锁，总贡献率为15374，其中一个位点与控制相对干物重的!"#相同；另外检测到一个与相对磷利用效率有关的!"#位点，位于第*5染色体上，贡献率为*5314。吴平等则以水稻相对分蘖力、相对