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郑州大学农学院焦浈团队在小麦磷转运机制研究中取得新进展

时间:2025-03-10 浏览量:
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近日,郑州大学农学院焦浈教授团队在植物学领域权威期刊The Plant Journal发表了题为A node-localized transporter TaSPDT is responsible for the distribution of phosphorus to grains in wheat的研究论文,该研究探讨了小麦TaSPDT介导磷转运的特点以及在小麦中的功能。

小麦(Triticum aestivum L.)是世界主要的粮食作物之一,也是全球最大的磷(P)肥料消费者。然而,磷在小麦中的分配分子机制仍然不为人知。本研究调查了TaSULTR基因家族,并对TaSPDTTaSULTR3;4)进行了功能性表征。从小麦中共鉴定出33TaSULTR基因,其中TaSPDT定位于质膜,并表现出磷转运活性。TaSPDT主要在小麦节处表达,其表达在低磷条件下显著上调。TaSPDT分布在节处膨大和散生维管束的木质部和韧皮部细胞上,以及维管束间的薄壁细胞桥上。在低磷条件下,TaSPDT基因敲除减少了磷向幼叶的分配,但增加了向老叶的分配,而根系对磷的吸收、向地上组织的转运以及在地上器官中的再分配则未受影响。在生殖生长阶段,TaSPDT敲除显著降低了磷向种子的分配,导致在磷缺乏条件下,籽粒产量显著下降。研究结果表明,TaSPDT介导磷从木质部到韧皮部的跨膜转运,导致磷优先分配到籽粒中。本研究有助于更好地理解TaSULTR基因家族及磷在小麦中的分配机制。

郑州大学农学院已毕业硕士研究生王爱英和博士后段耀科为论文共同第一作者,焦浈教授和青年教师孙昊为该论文的通讯作者。焦浈团队成员王蓉、崔轲乔、高飞娟、贺铂超以及已毕业研究生李双、西宁市蔬菜技术服务中心孔小平研究员也参与了该项工作。本研究得到国家自然科学基金、河南省自然科学基金等项目的支持。

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.70065


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