CAJ | 학술논문

研究以国际公认的化感水稻PI312777和非化感水稻Lemont为供体,稗草(Echinochloa crus-galli L.)为受体,采用稻/稗共培体系,研究低钾胁迫对水稻化感潜力变化的影响及其机制.受体稗草的形态指标分析结果表明,低钾胁迫促使化感水稻PI312777对共培稗草的根长、株高和干重的抑制率均升高,增幅远大于非化感水稻Lemont.受体稗草生理生化指标分析结果表明,低钾胁迫下化感与非化感水稻对受体稗草保护酶系(SOD、POD、CAT)及根系活力的抑制作用增强,但化感水稻PI312777比非化感水稻Lemont的抑制程度大,且达极显著差异.实时荧光定量PCR分析结果表明,低钾胁迫下,化感水稻PI312777根部与叶部中酚类代谢的关键酶--苯丙氨酸解氨酶、肉桂酸-4-羟化酶、羟化酶、O-甲基转移酶的基因均上调表达,而非化感水稻根部相应酶均下调表达,叶部除苯丙氨酸解氨酶上调,其余酶也下调表达.而萜类代谢途径关键酶--HMG-CoA还原酶、角鲨烯合酶、单萜烯环化酶、倍半萜烯环化酶、二萜烯环化酶的基因,在两种水稻根部中呈现出相同或相似的表达方式(上调或下调),即HMG-CoA还原酶上调表达,角鲨烯合酶、单萜烯环化酶、倍半萜烯环化酶、二萜烯环化酶下调表达;而在水稻叶部,非化感水稻Lmont相应酶基因表达方式仍然不变,化感水稻PI312777除了角鲨烯合酶下调表达,其余4个酶均上调表达.水稻根系分泌物中酚类物质的HPLC分析结果表明,低钾胁迫下,化感水稻PI312777根系分泌物中,所检出的酚酸类物质总量是正常营养条件下的2.30倍,而非化感水稻Lemont则是正常营养条件下的0.91倍.综合分析认为低钾胁迫下,化感水稻PI312777抑草能力增强主要是由于酚类代谢途径关键酶基因表达上调,导致酚类代谢途径旺盛,分泌出更多的酚类物质,进而破坏受体稗草保护酶系统,抑制了稗草的正常生长. 研究以國際公認的化感水稻PI312777和非化感水稻Lemont為供體,稗草(Echinochloa crus-galli L.)為受體,採用稻/稗共培體繫,研究低鉀脅迫對水稻化感潛力變化的影響及其機製.受體稗草的形態指標分析結果錶明,低鉀脅迫促使化感水稻PI312777對共培稗草的根長、株高和榦重的抑製率均升高,增幅遠大于非化感水稻Lemont.受體稗草生理生化指標分析結果錶明,低鉀脅迫下化感與非化感水稻對受體稗草保護酶繫(SOD、POD、CAT)及根繫活力的抑製作用增彊,但化感水稻PI312777比非化感水稻Lemont的抑製程度大,且達極顯著差異.實時熒光定量PCR分析結果錶明,低鉀脅迫下,化感水稻PI312777根部與葉部中酚類代謝的關鍵酶--苯丙氨痠解氨酶、肉桂痠-4-羥化酶、羥化酶、O-甲基轉移酶的基因均上調錶達,而非化感水稻根部相應酶均下調錶達,葉部除苯丙氨痠解氨酶上調,其餘酶也下調錶達.而萜類代謝途徑關鍵酶--HMG-CoA還原酶、角鯊烯閤酶、單萜烯環化酶、倍半萜烯環化酶、二萜烯環化酶的基因,在兩種水稻根部中呈現齣相同或相似的錶達方式(上調或下調),即HMG-CoA還原酶上調錶達,角鯊烯閤酶、單萜烯環化酶、倍半萜烯環化酶、二萜烯環化酶下調錶達;而在水稻葉部,非化感水稻Lmont相應酶基因錶達方式仍然不變,化感水稻PI312777除瞭角鯊烯閤酶下調錶達,其餘4箇酶均上調錶達.水稻根繫分泌物中酚類物質的HPLC分析結果錶明,低鉀脅迫下,化感水稻PI312777根繫分泌物中,所檢齣的酚痠類物質總量是正常營養條件下的2.30倍,而非化感水稻Lemont則是正常營養條件下的0.91倍.綜閤分析認為低鉀脅迫下,化感水稻PI312777抑草能力增彊主要是由于酚類代謝途徑關鍵酶基因錶達上調,導緻酚類代謝途徑旺盛,分泌齣更多的酚類物質,進而破壞受體稗草保護酶繫統,抑製瞭稗草的正常生長.
연구이국제공인적화감수도PI312777화비화감수도Lemont위공체,패초(Echinochloa crus-galli L.)위수체,채용도/패공배체계,연구저갑협박대수도화감잠력변화적영향급기궤제.수체패초적형태지표분석결과표명,저갑협박촉사화감수도PI312777대공배패초적근장、주고화간중적억제솔균승고,증폭원대우비화감수도Lemont.수체패초생리생화지표분석결과표명,저갑협박하화감여비화감수도대수체패초보호매계(SOD、POD、CAT)급근계활력적억제작용증강,단화감수도PI312777비비화감수도Lemont적억제정도대,차체겁현저차이.실시형광정량PCR분석결과표명,저갑협박하,화감수도PI312777근부여협부중분류대사적관건매--분병안산해안매、육계산-4-간화매、간화매、O-갑기전이매적기인균상조표체,이비화감수도근부상응매균하조표체,협부제분병안산해안매상조,기여매야하조표체.이첩류대사도경관건매--HMG-CoA환원매、각사희합매、단첩희배화매、배반첩희배화매、이첩희배화매적기인,재량충수도근부중정현출상동혹상사적표체방식(상조혹하조),즉HMG-CoA환원매상조표체,각사희합매、단첩희배화매、배반첩희배화매、이첩희배화매하조표체;이재수도협부,비화감수도Lmont상응매기인표체방식잉연불변,화감수도PI312777제료각사희합매하조표체,기여4개매균상조표체.수도근계분비물중분류물질적HPLC분석결과표명,저갑협박하,화감수도PI312777근계분비물중,소검출적분산류물질총량시정상영양조건하적2.30배,이비화감수도Lemont칙시정상영양조건하적0.91배.종합분석인위저갑협박하,화감수도PI312777억초능력증강주요시유우분류대사도경관건매기인표체상조,도치분류대사도경왕성,분비출경다적분류물질,진이파배수체패초보호매계통,억제료패초적정상생장.