摘要:作为植物生长发育所必需的矿质元素,钾离子(potassium ion,K+)在土壤中极易随雨水流失,造成南方稻区普遍缺钾,进而引发水稻减产。已有研究表明,钾营养通过介导水稻灌浆过程影响籽粒发育。为进一步探讨K+转运与籽粒发育的关联,对水稻高亲和钾离子转运蛋白8 (high-affinity K+ transporter 8, OsHAK8)的基因敲除突变体进行了表型观察和生理指标测定,发现OsHAK8基因的缺失导致籽粒长度、宽度和千粒重均显著降低;胚乳垩白明显、淀粉粒排列疏松;胚乳总淀粉、直链淀粉和蔗糖含量减少;颖壳外表皮细胞双峰距离缩短。结果表明,OsHAK8可能通过介导胚乳糖类物质积累和颖壳外表皮细胞扩张影响水稻籽粒发育。本研究不仅丰富了钾转运蛋白HAK家族的生物学功能,也为培育优质高产水稻品种提供了新的基因资源。
文章目录
1 材料与方法
1.1 材料
1.2 籽粒表型观察与统计
1.3 水稻颖壳和胚乳的扫描电子显微镜观察
1.4 水稻籽粒糖类物质含量测定
1.5 水稻颖壳横切面观察
1.6 统计学分析
2 结果
2.1 OsHAK8基因缺失影响水稻籽粒大小
2.2 OsHAK8基因缺失影响胚乳淀粉粒的形态建成和空间排列
2.3 OsHAK8基因缺失影响籽粒中碳水化合物的积累
2.4 OsHAK8调控颖壳表皮细胞扩张
3 讨论