全 文 ：书西北植物学报!
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文章编号$
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收稿日期$
!"#$*"*"!
&修改稿收到日期$
!"#$*"$*")
基金项目$中国烟草总公司特色优质烟叶开发重大专项浓香型项目"
1/*"#*!"##""$
#
作者简介$王艳丽"
#2)2(
#!女!在读硕士研究生!主要从事烟草栽培生理生化研究
3*45.6
$
7
506.8"""
!
#+%,9:4
"
通信作者$丁松爽!博士!讲师!主要从事烟草生态学研究和教学工作
3*45.6
$
/;<50
=
/>
!
#!+,9:4
磷胁迫对烤烟高亲和磷转运蛋白基因
表达及磷素吸收利用的影响
王艳丽#!王
!
京#!刘国顺#!丁松爽#"!李建华!
"
#
河南农业大学 烟草学院%国家烟草栽培生理生化研究基地!郑州
$"""!
&
!
河南省烟草公司许昌市公司!河南许昌
+#"""
#
摘
!
要$为探明缺磷胁迫对烤烟磷吸收的影响机理!以烤烟品种(豫烟
#"
号)为材料!采用盆栽试验设置不施磷
"
(?
#和正常供磷"
@?
#
!
个处理!分析了烟草生育后期根系和叶片中高亲和磷转运蛋白基因
!"#$"#
&
#
*
!"#$"#
&
!
"简称
#%#
*
#%!
#的表达差异性及其表达量与烟草磷含量*磷积累量的关系结果表明$"
#
#随生育期的推进!烤烟
根系和叶片的
#%#
基因相对表达量*
#%!
基因相对表达量*干物质重和磷素积累量逐渐增加!烟叶的磷含量逐渐
降低!根系磷含量无明显的变化规律"
!
#磷胁迫促使
#%#
*
#%!
基因的表达量上调!其中叶片
#%#
基因的相对表
达量高于根系!叶片
#%!
基因的相对表达量显著低于根系"
%
#磷胁迫限制了烤烟对干物质和磷素的积累!在移
栽后
2">
!
(?
处理烤烟根系和叶片的干物质重*磷素积累量不到
@?
处理的一半!处理间差异极显著研究认为!
在缺磷环境下!烟草高亲和磷转运蛋白基因
#%#
和
#%!
表达量的增加!是由磷胁迫下烟草体内磷积累量降低所引
起的系统性调控
关键词$烤烟&磷胁迫&高亲和磷转运蛋白基因&磷素吸收利用
中图分类号$
A2$,&2
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A&)2
文献标志码$
B
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-
./0++#*#1
2
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[
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#
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#
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[
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[
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[
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7
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$"
#
#
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[
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7
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[
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[
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7
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[
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"
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#
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7
,
"
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7
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[
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[
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[
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[
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=
SRN5S4N0S/5S","#
[
R:P5P.6.S
7
6NTN6/,1;./4.
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.4
[
6
7
S;5SS;N<
[
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=
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[
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[
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[
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[
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[
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;:/
[
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2
A"!)
$
O6S:P599:
&
>NO.9.N0S
[
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[
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;.
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7[
;:/
[
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[
:RSNR
=
N0N
&
[
;:/*
[
;:R[
S.:050>!!
磷是重要的生命元素!是烤烟体内许多有机化
合物的组成成分!与烤烟的新陈代谢和生长发育状
况密切相关烤烟吸收的磷以
Q
!
?^

(和
Q?^

!(
为主!肥料磷施入土壤后极易被固定!形成难以利用
的矿物态!导致土壤总磷含量高*磷肥利用率普遍偏
低一般认为植物从土壤中吸收磷素是逆浓度梯度
的主动耗能吸收过程!属于
Q
!
?^

(
%
Q
@共运机理
"
#$"#
家族#+#*!,!因此!土壤磷浓度的改变必然影响
到烤烟对磷的吸收郭燕等+%,认为烤烟磷含量与土
壤速效磷含量呈极显著的正相关关系!即在一定范
围内烤烟磷含量随土壤速效磷含量的升高而升高
低磷胁迫下!植物根系形态发生一系列变化+*$,
的同时!也会通过增加根系分泌物*降低代谢消耗*
增强缺磷诱导基因的表达等生理变化来吸收更多的
磷营养+*&,其中!与磷酸盐吸收转运直接相关的基
因就是烟草高亲和磷转运蛋白基因目前已克隆出
的烟草高亲和磷转运蛋白基因有
$
个!其中
!"&
#$"#
&
#
和
!"#$"#
&
!
"简称
#%#
和
#%!
#基因受磷
胁迫诱导表达上调!
!"#$"#
&
%
*
!"#$"#
&

和
!"&
#$"#
&
$
与菌根诱导有关+),关于植物
#$"#
家族磷
转运蛋白基因的已有研究主要集中在基因的结构*
功能以及表达调控方面+!!2,!在拟南芥*水稻等模式
作物上研究较多!认为
#$"#
家族的磷酸盐转运蛋
白主要存在于细胞质膜上+#",!负责低磷环境下植物
根系从土壤中吸收磷素营养!并调节植物体内磷素
向维管组织的转运过程+##*#!,!基因的表达则受转录
因子+#%,*其他矿质营养水平*植物激素等因素共同
调控+#",尽管已知低磷调控高亲和磷转运蛋白基
因的表达!但这种低磷信号来自于土壤还是植物体
内磷浓度的变化!或是二者共同起作用尚不清楚
H.<
等+#,通过番茄的分根试验发现!分根植株
(#"#
和
(#"!
基因的表达量介于所有根系磷胁迫
和所有根系正常供磷的植株之间!认为植物对缺磷
的响应可能是受植物整体磷状态影响的关于高亲
和磷转运蛋白基因表达水平与植物体内磷含量关系
方面的研究!贾宏窻等+#$,将水稻高亲和磷转运蛋白
基因
)*#%)
转入烟草中!发现在低磷和正常供磷条
件下!转基因烟草全磷含量和有效磷含量均显著高
于野生型!认为烟草磷含量的提高是
)*#%)
基因与
烟草
#%#
*
#%!
基因共同复杂作用的结果目前关
于磷胁迫对烤烟不同器官
#%#
*
#%!
基因表达的影
响及其与磷素吸收利用的关系尚未见报道本研究
探讨了烤烟大田生育后期缺磷胁迫对其根系和叶片
#%#
*
#%!
基因表达及磷吸收的影响!以期从分子
水平上阐明磷素对烤烟生长的生理效应!为进一步
研究烤烟高亲和磷转运蛋白基因的作用机理*提高
磷肥利用率提供理论依据
#
!
材料和方法
B,B
!
试验设计
!"#
年在河南农业大学烟草科教园进行盆栽
试验供试烤烟品种为(豫烟
#"
号)!依据移栽后
%">
时该烤烟品种的整株生物量*整株磷积累量和
根系表面积调查结果与相似处理条件下磷高效*对
磷敏感的代表性烤烟品种"(云烟
)$
)*(云烟
!
号)*
(
_%!+
)#同生育期的相关指标+#+,对比认为!(豫烟
#"
号)属于磷高效对磷敏感的烤烟品种土壤类型
为褐土!基础肥力如下$有机质含量
!,"$`
*碱解氮
含量
&,&+4
=
-
=
(#
*速效磷"
?
#含量
2,&&4
=
-
=
(#
*速效钾"
_
#含量
#%%,%%4
=
-
=
(#
*
[
Q&,&#

试验设不施磷"
(?
#和施磷"
@?
#
!
个处理!其
?
!
^
$
用量分别为每株
"
和
&
=
"施磷处理的磷用量为豫中
地区推荐的磷用量#!
D
和
_
!
^
用量相同!分别为每
株
%,$
和
#",$
=
!采用分析纯硝酸铵*磷酸二氢钾和
硫酸钾作氮*磷*钾肥源以单株烟为单位!计算其
肥料用量并提前分装!分装好的肥料直接与土壤充
分混匀后装盆
试验用盆钵高
%#,$94
!内口径
!,"94
!底径
!),$94
取当地农田
"
"
!"94
耕作土!风干熏蒸
消毒并过
",$94a#,"94
网筛!与肥料混合均匀后
"#
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
%$
卷
装盆!每盆装土
%"=
每个处理
!$
盆!按
#!"94a
$$94
的行株距盆栽!将盆身埋于土中!起到保水*
降温的作用烟株生长过程中经常转动盆体!避免
根系扎入土中
$
月

日移栽!
&
月
+
日左右打顶
"因生长状况不同!不施磷处理烟株打顶时间稍晚于
施磷处理#采用滴灌装置浇水!根据天气情况和烟
草不同生育期需水规律不同!适当延长或缩短灌水
时间间隔每次浇水时!于当天
#$
$
""
打开滴灌装
置!通过调节喷头旋钮来控制流速!以不成股流下为
宜!
#
$
""
左右关闭装置!确保盆中土壤全部浸湿
其他栽培管理措施及病虫害防治均按照当地优质烟
叶生产管理要求进行
B,C
!
取样方法及测定指标
B,C,B
!
取样方法
!
在移栽后
+"
*
&$
和
2">
!各处理
分别选取长势均匀一致的
%
株烟!在中部功能叶"自
下而上第
#!
片叶#
+
"
#"
支脉之间快速剪取鲜烟叶
适量!用锡箔纸和纱布包裹后迅速放到液氮中!带入
实验室后置于
(&"b
冰箱保存将每盆烟的地上
部分砍去!用流水小心冲走盆里的土!直至烟根完全
冲洗干净剪取少量的鲜根!保存方法同上所得
的新鲜烟叶和根系样品用来测定高亲和磷转运蛋白
基因的表达量最后!将烟株分不同器官杀青"
#"$
b
!
#$4.0
#!
+$b
烘至恒重!并记录根系和叶片的
干物质重&粉碎过
+"
目筛!保存!用来测定根系和叶
片的磷含量
BDCDC
!
12B
和
12C
基因的表达检测
!
采用试剂盒
法提取烟叶和根系中的
WDB
"试剂盒购于北京艾德
莱生物科技有限公司#!具体提取方法参看说明书!
通过随机引物法反转录合成
9KDB
采用
LFVW
ERNN0
#
嵌合荧光法进行实时荧光定量
?MW
"
c
W1*
?MW
试剂盒购于南京诺维赞生物科技有限公司#!
以检测烤烟不同器官
#%#
和
#%!
基因的表达水
平将反转录得到的
9KDB
稀释
#"
倍后作为
c
W1*
?MW
扩增模板利用引物设计软件
?R.4NR?RN4.NR
$
设计
c
W1*?MW
检测所用的引物!内参基因
!$
和目的基因的引物序列如表
#
所示
9KDB
扩增反应在
2+
孔
?MW
板中进行!反应体
系为
#"
$
H
!包含
9KDB
模板
#
$
H
!正反向引物"浓度
为
#"
$
4:6
-
H
(#
#各
",!$
$
H
!
LFVWERNN0d5/SNR
d.]$
$
H
!无菌水
%,$
$
H
扩增反应程序为$
2$b
预
变性
#"4.0
!然后
2$b
变性
#"/
!
+"b
退火
%"/
进
行
"
次循环反应
?MW
扩增结束后进行融解曲线分
析!以检验扩增的特异性融解曲线程序为$
2$b
预
变性
#$/
&
+"b
变性
#$/
&
2$b
退火
#$/

表
B
!
目的基因
E
F4G3HF
引物序列
15P6N#
!
?R.4NR/N
c
=
NS
=
N0N/O:R
c
<50S.S5S.TNRN56*S.4N?MW
基因名称
EN0N054N
DMVI
登录号
B99N//.:0D:,.0DMVI
引物序列"
$e
#
%e
#
?R.4NR/N
c
!$ H#)2")
f
$
EM111M11ME1MMMB1MB
W
$
MMMMBBE1BMMM1ME1B1
#%# BV"!""+#
f
$
11EE1E1EBEBBB11MBM1E
W
$
BEE1MMBBBB11BBBMBEE
#%! BV"!2$#
f
$
1EE111E1BMM11M1E1E1E
W
$
BMM1MMBBBB1MMB111EBE
!!
设定移栽后
+">
时不施磷处理"
(?
#叶片
#%#
和
#%!
基因表达量为
#
"对照#!采用内均一化法计
算其他时期目的基因的相对表达量!计算公式为$目
的基因相对表达量
g!
(
$$
+
S
!其中
+
S
代表每个
?MW
反应管内荧光信号到达设定的阈值时所经历的循环
数!
$
+
S
g+
S
目的基因 (+
S!$
!
$$
+
S
g
$
+
S
"样品#(
$
+
S
"
+">
!
(?
!叶片#
B,C,I
!
磷含量的测定
!
采用干灰化法处理烟叶和
根系样品!使用
IM?
"电感耦合等离子体发射光谱
仪!美国#测定磷含量样品前处理的方法如下$准
确称取
",
=
"精确至
","""#
=
#样品至坩埚中!加
入
%
"

滴
2$`
乙醇!将坩埚放于马福炉中!升温至
#""b
稳定
",$;
!再升温至
!$"b
稳定
#;
&最后升
温至
$""b
稳定
%;
冷却后取出!用
$`
硝酸"优
级纯#洗涤过滤至
$"4H
容量瓶中!定容!待进样
B,I
!
数据处理
分别采用
3]9N6!""%
*
L?LL#),"
绘制图表和
对数据进行方差分析
!
!
结果与分析
CDB
!
磷胁迫对烤烟不同器官高亲和磷转运蛋白基
因表达的影响
CDBDB
!
12B
基因
!
由图
#
!
B
可知!随烟草生育期
的推进!两处理叶片和根系
#%#
基因的相对表达量
整体呈上升趋势!仅
@?
处理叶片
#%#
基因表达量
在移栽后
&$>
时略有下降不同器官间相比!叶片
#%#
基因的表达量高于根系!尤其是缺磷环境下!
在移栽后
+">
时叶片
#%#
基因的表达量约是根系
的
&
倍磷胁迫促使根系和叶片中
#%#
基因的表
达量上调!各生育时期
(?
处理叶片
#%#
基因相对
表达量为
#,""
"
#,$"
!
@?
处理叶片
#%#
基因相对
表达量为
",!
"
",2%
&除移栽后
+">
时根系
#%#
基因相对表达量在两处理间差异不显著外!其他时
期
(?
处理根系和叶片
#%#
基因的相对表达量均
极显著地高于相应
@?
处理"
#
%
","#
#
$"#
&
期
!!!!!!!!!
王艳丽!等$磷胁迫对烤烟高亲和磷转运蛋白基因表达及磷素吸收利用的影响
CDBDC
!
12C
基因
!c
W1*?MW
结果显示"图
#
!
V
#!
烤烟根系和叶片
#%!
基因的相对表达量均随生育
期的推进逐渐增加!但叶片的增加趋势不明显与
#%#
基因在器官中的相对表达水平不同!各生育时
期
#%!
基因在叶片中的相对表达量为
#,""
"
,$
!根系中高达
,2"
"
+#,)+
!即叶片远低于根系
中
#%!
基因的表达水平磷胁迫诱导
#%!
基因强
烈表达!尤其在移栽后
&$>
!
(?
处理根系
#%!
基
因相对表达量约是
@?
处理的

倍方差分析结果
表明!
(?
处理根系和叶片中
#%!
基因的相对表达
量大多极显著高于相应
@?
处理"
#
%
","#
#!仅在
移栽后
2">
时叶片
#%!
基因的相对表达量在处理
间差异不显著"
#
&
","$
#
C,C
!
磷胁迫对烤烟不同器官磷素吸收利用的影响
C,C,B
!
器官磷含量
!
图
!
!
B
显示!随生育期的推
进!烤烟叶片磷含量逐渐下降!且
(?
处理下降幅度
较大&根系磷含量随生育期的推进无明显的变化规
图
#
!
不同磷水平下烤烟根系和叶片
#%#
*
#%!
基因的相对表达量
相同生育期同一器官
(?
和
@?
处理两两比较&
"
和
""
分别
表示处理间差异达
$`
和
#`
显著水平&下同
f.
=
,#
!
1;NN]
[
RN//.:0:O#%#50>#%!
=
N0N
.0R::S/50>6N5TN/:OO6S:P599:<0>NR
>.OONRN0S
[
;:/
[
;:R1;NT56[
;:/
[
;5SNONRS.6.YNR5
[[
6.95S.:0
"
(?
#
85/
9:4
[
5RN>8.S;S;5S:ORN9:44N0>N>54:<0S:O
[
;:/
[
;5SN
ONRS.6.YNR5
[[
6.95S.:0
"
@?
#
O:RS;N/54N:R
=
5050>/54N
=
R:8S;
/S5
=
N
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不同处理间相比!
@?
处理叶片的磷含量高于
(?
处理!但差异均不显著&根系磷含量在移栽后
+"
和
2">
时
@?
处理低于
(?
处理!且差异不显著!而在
移栽后
&$>
时!
@?
处理烤烟根系磷含量为
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4
=
-
=
(#
!并极显著高于
(?
处理"
#
%
","#
#从图
!
!
B
还可以看出!根系磷含量的标准误差较大!进一
步分析其变异系数也较大!表明所选样品的平均数
未必能反映处理间的真实差异!这可能是根系磷含
量随生育期无明显变化规律的原因!还有待进一步
验证
C,C,C
!
器官磷积累量
!
由图
!
!
V
可知!烤烟不同
器官的磷积累量随生育期的推进逐渐增加!移栽后
&$>
时增加较快!移栽后
2">
时磷积累量的增长幅
度较小各生育时期
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处理叶片和根系磷积累量
分别为每株
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和
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!
(?
处理叶片
和根系磷积累量分别为每株
+"
"
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和
#
"
!
4
=
!叶片中磷素的积累量明显高于根系!
@?
处理
磷素的积累量又明显高于
(?
处理进一步方差分
析结果表明!在任何生育时期!烤烟叶片和根系磷积
累量在处理间的差异均达极显著水平"
#
%
","#
#
C,I
!
磷胁迫对烤烟不同器官干物质积累的影响
由图
%
可知!烤烟干物质重随生育期的推进逐
渐增加!至移栽后
2">
!
@?
处理烤烟根系和叶片干
物质重分别为每株
))
和
!!
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!
(?
处理烤烟根系
图
!
!
不同磷水平下烤烟根系和叶片的
磷含量*磷积累量的变化
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图
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不同磷水平下烤烟根系和叶片的干物质重
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处理根系和叶片干物质重
的
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和
%`
!缺磷严重限制了烤烟根系和叶片的
干物质积累方差分析结果表明!在任何生育时期!
(?
处理烤烟根系和叶片的干物质重均极显著地低
于
@?
处理"
#
%
","#
#!这种差异在生育后期更
明显
%
!
讨
!
论
关于烟草*辣椒和茄子等茄科作物在不同供磷
水平下磷转运蛋白基因的表达情况!有研究认为磷
胁迫促使茄科作物根系和叶片
#%#
基因的表达量
显著增加!叶片中的相对表达量高于根系&
#%!
基
因在植物根系中表达量极高!叶片中几乎不表
达+#&,本研究中
#%#
和
#%!
基因的相对表达量
在不同器官间的表现与上述研究结果一致关于植
物对营养元素的反应机制!一般认为有两种方式$一
种是依赖于植物整体的营养状况引起的系统性调
控!另一种则是根部对外界营养元素浓度变化发生
的局部反应+#),
M;N0
等+#&,对磷饥饿处理的植物恢
复磷供应!一段时间后发现
#%#
基因仅在根系中有
少量的表达!叶片中检测不到!而植物体内的磷含量
显著增加!推测
#%#
基因的表达受植物组织内磷含
量的调控!即上述的第一种调控方式本研究结果
中!
@?
处理烟草根系和叶片中的磷素积累量显著
高于
(?
处理!而
#%#
*
#%!
基因的相对表达量低
于
(?
处理!推测本试验条件下
#%#
*
#%!
基因表
达的调控信号来自于烟株本身磷营养状况的变化!
尤其是叶片磷浓度的高低
一般情况下!烟叶的磷含量"指浓度!而非积累
量#随生育期的推进逐渐下降!至烟叶成熟时磷向种
子和果实运输!烟叶磷含量进一步降低+#,!调制后烟
叶的磷含量与烟草生长过程中烟叶磷含量的动态变
化密切相关国际优质烟叶磷含量为
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"
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!中国烟叶磷含量落在优质烟叶磷含量范围
内的理论概率仅有
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+
#2
,
!如何提高烟草生长过
程中对磷素的吸收利用效率进而提高烤烟磷含量!
改善烟草的吸味品质+!",是一个值得探讨的问题
研究烤烟磷转运蛋白基因的功能及调控机制!利用
分子生物技术结合常规育种手段选育对土壤非有效
态磷利用能力强的烤烟新品种!是节约磷矿资源*改
善低磷胁迫下烤烟磷素营养状况的有效途径+!#,
本研究结果中!以移栽后
2">
为例!与正常供磷"
@
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#相比!磷胁迫"
(?
#使烤烟叶片和根系
#%#
基因
相对表达量分别上调
+!`
和
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!叶片和根系
#%!
基因相对表达量分别上调
%)`
和
#+!`
&同一
生育时期
(?
处理叶片和根系的磷积累量*干物质
重不到相应
@?
处理叶片和根系磷积累量*干物质
重的一半&叶片和根系的磷含量在处理间差异不显
著说明在缺磷胁迫下!相对于高亲和磷转运蛋白
基因的表达量上调来说!有限的外源磷供给对烤烟
磷素吸收利用的影响更大&
@?
处理烟株的干物质
重显著大于
(?
处理!表明缺磷胁迫对烤烟磷素吸
收利用的影响是通过限制烤烟干物质积累来实
现的
烟草的吸磷能力是由土壤有效磷水平和自身的
遗传因素共同决定的!不同烤烟品种的磷效率可能
存在一定的差异!烟草高亲和磷转运蛋白基因在品
种间的表达差异性还需要进一步研究!以筛选磷高
效吸收基因和磷高效利用基因!从遗传育种角度寻
找提高烟草磷效率的新途径
参考文献!
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胡国松!郑
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伟!王震东!等
,
烤烟营养原理+
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北京$科学出版社!
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