轉(zhuǎn)基因油菜對(duì)土壤磷吸收利用的研究.pdf

1、磷在土壤中由于強(qiáng)吸附作用、低溶解性以及難移動(dòng)性等因素的影響，使得其有效性很低，因此成為限制植物生長的重要因子之一。在酸性和堿性土壤中，磷主要以植物難以直接利用的難溶性磷存在，其中有機(jī)磷占土壤總磷量的50％-80％。油菜是世界重要的油料作物之一，也是對(duì)缺磷敏感的作物。長江中下游是我國的油菜主產(chǎn)區(qū)，同時(shí)這一區(qū)域的土壤磷有效性低，這必然影響我國的油菜產(chǎn)量。為了減少磷營養(yǎng)的缺乏和確保作物的產(chǎn)量，全球每年大約要施用3000萬噸的磷肥。但是，其中8

2、0％施用的磷肥由于吸附、沉降、以及轉(zhuǎn)化成有機(jī)物等形式而被固定在土壤中，不能被植物吸收利用。因此，增強(qiáng)植物對(duì)土壤難溶性磷的吸收能力，對(duì)于農(nóng)作物產(chǎn)量的提高及農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的改善具有重要作用。已有研究表明增加植物有機(jī)酸的分泌可以增強(qiáng)植物對(duì)難溶性無機(jī)磷的吸收和鋁（Al）毒的抗性；增加根系植酸酶的分泌可以提高植物對(duì)有機(jī)磷的利用效率。本研究通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得分別超表達(dá)檸檬酸合成酶基因（CS）和植酸酶基因（appA，phyA）的轉(zhuǎn)基因油菜植株，并研究其

3、吸收利用土壤難溶性無機(jī)磷和有機(jī)磷的效果。獲得的主要研究結(jié)果如下：
　　 1．通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化法分別獲得了19株轉(zhuǎn)化CS、23株轉(zhuǎn)化appA和7株轉(zhuǎn)化phyA的轉(zhuǎn)基因油菜植株。
　　 2．利用RT-PCR和Northern雜交分析轉(zhuǎn)基因植株外源基因在RNA水平上的表達(dá)，結(jié)果表明轉(zhuǎn)基因植株能夠穩(wěn)定表達(dá)外源基因。
　　 3．對(duì)超表達(dá)CS基因的轉(zhuǎn)基因植株的T1代進(jìn)行表型鑒定，在低磷和難溶性無機(jī)磷條件下，轉(zhuǎn)基因植株

4、的生長狀況比野生型好，其苗期地上部生物量和磷累積量均為野生型植株的2-4倍，轉(zhuǎn)基因植株能更好地利用土壤中的難溶性無機(jī)磷。A1脅迫時(shí)，CS3株系的CS酶活性是野生型的2倍以上。
　　 4．對(duì)超表達(dá)植酸酶基因的轉(zhuǎn)基因油菜進(jìn)行表型鑒定，盆栽實(shí)驗(yàn)的結(jié)果顯示轉(zhuǎn)基因植株在植酸鈉作為磷源時(shí)，生長狀況比野生型植株好，表明轉(zhuǎn)基因植株能更有效的利用土壤中的有機(jī)磷，并且轉(zhuǎn)基因株系P1比野生型具有更高的籽粒產(chǎn)量。上述結(jié)果有待于利用高世代純合轉(zhuǎn)基因植株進(jìn)