水稻根系果胶去甲酯化促进细胞壁磷再利用的机制探究

来源：土壤学报杂志2018年第5期北京时间：

作者：赵旭升,朱晓芳,吴 启,沈仁芳

单位：赵旭升，土壤与农业可持续发展国家重点实验室（中国科学院南京土壤研究所）；zhaoxusheng@issas.ac.cn,朱晓芳，土壤与农业可持续发展国家重点实验室（中国科学院南京土壤研究所）；,吴 启，土壤与农业可持续发展国家重点实验室（中国科学院南京土壤研究所）；,沈仁芳，土壤与农业可持续发展国家重点实验室（中国科学院南京土壤研究所）；rfshen@issas.ac.cn,

摘要：在缺磷条件下，水稻根系细胞壁中的果胶组分能促进细胞壁磷的再利用，而其中的潜在机制仍有待进一步的研究。选取粳稻品种Nipponbare（Nip）和籼稻品种Kasalath（Kas）作为试验材料，研究了在缺磷条件下，水稻内源磷可利用水平的变化及其差异，并探究了产生这种差异的原因。结果表明：在缺磷处理后，水稻体内的可溶性磷含量迅速降低，而Nip根系和地上部的可溶性磷含量均一直高于Kas。同时Nip根系中释放出了更多的细胞壁磷，说明相对于Kas而言，Nip的内源磷再利用能力更强。缺磷胁迫时，与Kas相比，Nip可通过提高根系中的果胶甲酯酶活性，维持较低的果胶甲酯化度。体外试验又表明，甲酯化度越低的果胶，活化难溶态磷的能力越强。综上，缺磷胁迫下，水稻可通过提高根系果胶甲酯酶活性，将细胞壁的果胶甲酯化度维持在较低水平，从而促进细胞壁磷的释放来增加体内的可溶性磷含量，以供其他部位再利用。

关键词：水稻;缺磷;磷再利用;细胞壁;果胶甲酯酶;果胶甲酯化度

基金资助：国家重点基础研究发展计划（973）项目（2014CB441000）、国家自然科学基金项目（31501825）和南京土壤研究所“一三五”领域前沿项目（Y613400000）资助