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水稻耐低氮基因OsTPP6的鉴定及功能分析

2021-09-30分类号:S511

【作者】任秋韵  田云录  刘晓岚  余珺  唐伟杰  陈高明  林之希  李静  王春明  万建民  
【部门】南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室/江苏省现代作物生产协同创新中心  中国农业科学院作物科学研究所  
【摘要】[目的]氮元素是水稻最重要的营养元素之一,对水稻的生长和发育至关重要,因此,研究新的高效利用氮素基因将有助于水稻品种的改良。[方法]通过对117份水稻地方品种的耐低氮表型进行全基因组关联分析(GWAS)鉴定了一个水稻氮素利用相关基因OsTPP6,对野生型DongJin和OsTPP6 T-DNA插入突变体进行氮素利用相关基因的差异表达分析,不同浓度、不同时间硝酸盐响应分析,硝酸盐~(15)N吸收速率的分析,苗期和大田表型验证,籽粒表型观察、淀粉代谢相关基因差异表达分析和籽粒淀粉理化性质分析。[结果]与野生型相比,OsTPP6 T-DNA插入系与硝态氮利用相关的基因均显著上调,OsTPP6对低浓度硝酸盐有积极的响应,T-DNA插入系对硝酸根的响应要高于野生型。田间试验表明,T-DNA插入系与产量相关的性状,例如单株有效分蘖数、结实率、千粒重对氮素的响应均要高于野生型。T-DNA插入系籽粒淀粉代谢紊乱,理化性质改变,与淀粉代谢相关的基因均显著上调。[结论]OsTPP6参与硝态氮利用相关途径,影响籽粒淀粉代谢,为研究水稻高效利用氮素、籽粒品质改良提供了部分理论基础。
【关键词】水稻  OsTPP6  硝态氮  氮高效利用(NUE,Nitrogen-use efficiency)  籽粒淀粉
【基金】国家自然科学基金项目(31671269)
【所属期刊栏目】南京农业大学学报
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