English 邮箱 数字农科院
官方微信
中国农科院微信公众号
农科专家在线微信公众号
  • 组织机构
    走进中国农科院
    寄语
    院章程
    院领导
    历任领导
    组织架构
    院机关
    院属单位
    区域创新中心
  • 新闻中心
    图片新闻
    时政要闻
    农科要闻
    科研活动
    三农一线
    媒体报道
    视频农科
    政务新媒体矩阵
  • 科学研究
    重大成果
    科研进展
    科技创新
    科技奖励
    农业高端智库
    中国农科院重大科学发现
    中国农科院重大产品创制、重大技术突破和重大智库报告
    中国农科院重大科技任务布局
    中国农科院十大科研进展
  • 科技支撑
    主推成果
    产业专家团
  • 人才教育
    人才队伍概况
    人才工作概述
    专家学者
    人才动态
    研究生教育
    中国农科院人才招聘网
  • 国际合作
    总体概况
    合作伙伴
    合作平台
    合作机制
    国际农业科学计划
    中国农科院年报
  • 平台基地
    资源概况
    平台
    基地
  • 信息服务
    资源服务
    数字农科院
    农业科研信息化典型案例
  • 党建文化
返回门户首页 数字农科院 邮箱
官方微信
中国农科院微信公众号
农科专家在线微信公众号
English
  • 院网首页
  • 图片新闻
  • 时政要闻
  • 农科要闻
  • 科研活动
  • 三农一线
  • 媒体报道
  • 视频农科
  • 政务新媒体矩阵
返回首页 English
首页 -  新闻中心 -  图片新闻
分享到

资划所揭示磷素养分调控水稻株型的营养分子生理机制

发布时间:2018-04-19 |来源: 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所|作者:阮文渊
字体 小 中 大

  近日,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所土壤植物互作创新团队揭示了水稻响应外界磷素状况调节叶片直立性的细胞学及分子生理学机制,为通过分子设计培育磷养分高效且耐密植的水稻种质提供了理论依据。相关研究成果在线发表在《植物细胞(Plant Cell)》上。

  磷素作为大量必需元素,其高效吸收及利用对于植物生长发育至关重要。由于磷素在土壤中易被固定而难以吸收,导致磷肥的当季利用效率比较低(约20%或更低)。在田间生产过程中,主要是通过大量的施加磷肥来克服其容易固定的特点。这使得我国大量的耕地中总磷含量高,而植物能吸收利用的有效磷含量相对较低。因此,培育磷高效的作物是解决土壤可利用磷素相对匮乏的有效手段。此外,作物的耕作模式也极大的影响着作物的养分利用效率。适度的密植能够提高作物养分利用效率和单位面积光合效率,最终提高作物产量。如:合理密植能增加单位面积根系与土壤的接触面积,从而促使植株更充分的利用土壤中各个区域的磷养分。为此,解析外界不同磷素供应状况如何调控水稻叶片的倾角对培育磷高效的水稻至关重要。

  水稻长期磷素匮乏的典型症状是“一炷香”,即表现为叶片直立,分蘖减少。然而,低磷胁迫导致叶片直立的细胞学及分子生理学机制一直悬而未决。研究团队利用细胞学和植物营养分子生理学的研究手段发现:低磷胁迫通过抑制叶枕(叶柄与叶鞘的连接区域)处细胞的伸长来限制叶枕的大小,进而使叶片变得更直立。在这个调控过程中,缺磷诱导的SPX1/2蛋白和缺磷抑制的RLI1蛋白协同调控该过程。当磷素匮乏时,SPX1/2能直接与RLI1结合,从而抑制RLI1的转录活性,使RLI1不能激活下游调控细胞伸长的基因BU1 和BC1的表达,从而导致叶片直立。当磷素充足时,SPX1/2的表达受到抑制,而RLI1的表达不受抑制,这使得RLI1能正常激活下游调控基因BU1和BC1的表达,进而促使叶枕处的细胞伸长,最终使叶片的直立性下降。

  该调控机制的解析,将有助于科学家根据不同农业生产的需求,设计出不同株型且对外界磷素养分变化敏感或不敏感的水稻品种,达到促进田间磷素利用效率的目标。

  相关工作得到了国家重点研发项目、国家自然科学基金及中国农科院科技创新工程资助。

  文章链接:http://www.plantcell.org/content/early/2018/04/02/tpc.17.00738

打印本页
关闭本页
院网信息发布与管理
最新动态
  • [工人日报]我国科学家破译油菜害虫西北斑芫菁染色体水平基因组
    2025-04-25
  • [新京报]177.65公斤 新品种刷新我国三熟制模式下油菜单产纪录
    2025-04-25
  • 奶牛瘤胃微生物优势脲酶结构与绿色脲酶抑制剂
    2025-04-25
  • 蛋白乙酰化修饰调控大口黑鲈肝脏炎症和纤维化进程
    2025-04-25
  • 陆地棉与海岛棉叶片细胞类型的保守与分歧
    2025-04-25
  • 能调控水稻粒重的新基因“鲲鹏”
    2025-04-25
  • 杨振海走进树人讲堂 为研究生作专题讲座
    2025-04-25
  • 纳米尺度“破译”镉与吸附材料间的相互作用
    2025-04-25
  • 核酸标准物质新进展
    2025-04-25
  • 抗病毒基因的敲除可提高植物病毒载体介导的蛋白表达
    2025-04-25
  • 视频农科
  • 通知公告
  • 特别关注
  • 政务新媒体矩阵
  • 网站地图
  • 联系我们
我要捐赠

主办:中国农业科学院承办:中国农业科学院农业信息研究所地址:北京市海淀区中关村南大街12号邮编:100081

Copyright@中国农业科学院京ICP备10039560号-5京公网安备11940846021-00001号