小麦淀粉合成关键酶基因和相关蛋白表达对不同施磷量的响应

作     者：李春艳 张润琪 付凯勇 李超 朱长安 李诚 LI Chunyan;ZHANG Runqi;FU Kaiyong;LI Chao;ZHU Chang’an;LI Cheng

作者机构：石河子大学农学院/新疆兵团绿洲生态农业重点实验室新疆石河子832000 新疆盛源种业有限责任公司新疆五家渠831300 

出 版 物：《麦类作物学报》 (Journal of Triticeae Crops)

年 卷 期：2018年第38卷第4期

页      面：401-409页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 08[工学] 09[农学] 071007[理学-遗传学] 0901[农学-作物学] 0836[工学-生物工程] 090102[农学-作物遗传育种] 

基　　金：国家自然科学基金项目(31360334 31360292 31560389) 

主　　题：小麦 磷素 蛋白 淀粉 

摘      要：为深入研究磷素在小麦淀粉产量和品质形成过程中的作用,以新疆冬小麦主栽品种新冬20号为试验材料,研究0kg·hm^(-2)(CK)、105kg·hm^(-2)(LP)和210kg·hm^(-2)(HP)3种施磷(P_2O_5)量对小麦籽粒灌浆特性、淀粉合成关键酶(AGPase和GBSS)活性和基因表达、胚乳可溶性蛋白和淀粉粒结合蛋白含量及谱带特征、胚乳微观特性等的影响。结果表明,籽粒灌浆后期磷肥对粒重的促进作用逐渐增强;低磷(LP)条件下,agp1、agp2、gbss1、gbss2基因表达量显著提高;3个处理下AGPase活性的变化趋势基本一致;籽粒灌浆中期(14~21d),低磷处理的GBSS活性显著高于CK;不同磷处理对淀粉粒结合蛋白和胚乳可溶性蛋白含量的影响显著,但对蛋白谱带特征的影响较弱。扫描电镜结果显示,不同磷处理的胚乳淀粉粒形态未发生明显变化;与CK和高磷(HP)处理相比,低磷处理下籽粒胚乳横断面蛋白基质较少,淀粉粒与蛋白质结合较疏松。说明常规施磷(低磷)条件下,淀粉合成关键酶基因(agp和gbss)相对表达量提高或酶活性变化可影响籽粒淀粉合成及胚乳中蛋白与淀粉粒的嵌合度,并最终造成粒重的增加和淀粉特性的变化。