生长素和独脚金内酯参与磷素调控水稻分蘖的机制初探

doi:10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.01.003

河南农业科学 ›› 2022, Vol. 51 ›› Issue (1): 21-26.DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.01.003

生长素和独脚金内酯参与磷素调控水稻分蘖的机制初探

赵晨云，郭小丽，陈亚轲，龚思远，李俊周，赵全志，孙虎威

（河南农业大学河南粮食作物协同创新中心/河南省水稻生物学重点实验室，河南郑州 450046）

收稿日期:2021-10-18 出版日期:2022-01-15 发布日期:2022-03-17
通讯作者: 孙虎威（1986-），男，河南郑州人，副教授，博士，主要从事作物养分高效利用研究。E-mail：sunhuwei19431@163.com
作者简介:赵晨云（1988-），女，河南新乡人，在读硕士研究生，研究方向：水稻养分高效利用。E-mail：zhaochenyunzcy@163.com
基金资助:
国家自然科学基金项目（31601821）

Preliminary Study on Mechanism of Auxin and Strigolactone Involved in Phosphate‐Modulated Tillering of Rice

ZHAO Chenyun，GUO Xiaoli，CHEN Yake，GONG Siyuan，LI Junzhou，ZHAO Quanzhi，SUN Huwei

（Collaborative Innovation Center of Henan Grain Crops，Key Laboratory of Rice Biology in Henan Province，Henan
Agricultural University，Zhengzhou 450046，China）

Received:2021-10-18 Published:2022-01-15 Online:2022-03-17

摘要/Abstract

摘要： 研究不同磷浓度［低磷（10 μmol/L）和正常供磷（300 μmol/L）］下水稻分蘖数和分蘖芽长度的变化及施加外源生长素萘乙酸（NAA，10 nmol/L）、生长素极性运输抑制剂萘基邻氨甲酰苯甲酸（NPA，0.5 μmol/L）对水稻野生型及独脚金内酯信号转导关键基因突变体d14 分蘖发生的影响，旨在揭示水稻分蘖对低磷胁迫的响应机制以及此过程中独脚金内酯和生长素的关系。结果表明，与正常供磷处理相比，低磷处理水稻的分蘖数显著降低，分蘖芽长度显著变短。在正常供磷条件下，施加外源NAA能够抑制水稻分蘖的发生；在低磷条件下，施加NPA不能促进水稻分蘖的发生。突变体d14 对磷素不敏感，在正常供磷和低磷处理下均具有较多的分蘖数，说明D14 基因在磷素调控水稻分蘖发生的过程中起重要作用。在正常供磷和低磷处理下，施加外源NAA均显著降低d14 突变体分蘖数。综上，生长素和独脚金内酯均参与了低磷抑制水稻分蘖发生的过程，而在这个过程中两者可能存在一定的独立性。

关键词: 水稻, 磷素, 分蘖, 生长素, 独脚金内酯, D14 基因

Abstract: The changes of tiller number and tiller bud length of rice under low phosphate（LP，10 μmol/L）and normal phosphate（NP，300 μmol/L） conditions were studied，and the effect of application of exogenous auxin （naphthylacetic acid，NAA，10 nmol/L） and auxin polar transport inhibitor（N‐1‐naphthylphalamic acid，NPA，0.5 μmol/L） on tillering of wild type and mutant of D14（key strigolactone signal transduction gene）was explored，so as to reveal the mechanism of rice tillering in response to LP stress and the relationship between strigolactone and auxin in this process. The results showed that，compared with NP treatment，the tiller number and tiller bud length of LP treatment significantly reduced. The application of NAA inhibited tillering of rice under NP condition，and the application of NPA could not promote tillering of rice under LP condition. The mutant d14 was insensitive to phosphate，and had more tillers under LP and NP conditions，suggesting that D14 played an important role in phosphate‐modulated tillering of rice. The application of NAA significantly reduced tiller number of mutant d14 under LP and NP conditions. In conclusion，both auxin and strigolactone are involved in LP‐inhibited tillering of rice，but they may have a certain independence in this process.

Key words: Rice, Phosphorus（P）, Tiller, Auxin, Strigolactone（SL）, D14 gene

中图分类号:

S511

赵晨云, 郭小丽, 陈亚轲, 龚思远, 李俊周, 赵全志, 孙虎威. 生长素和独脚金内酯参与磷素调控水稻分蘖的机制初探[J]. 河南农业科学, 2022, 51(1): 21-26.

ZHAO Chenyun, GUO Xiaoli, CHEN Yake, GONG Siyuan, LI Junzhou, ZHAO Quanzhi, SUN Huwei. Preliminary Study on Mechanism of Auxin and Strigolactone Involved in Phosphate‐Modulated Tillering of Rice[J]. Journal of Henan Agricultural Sciences, 2022, 51(1): 21-26.

图/表 4

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生长素和独脚金内酯参与磷素调控水稻分蘖的机制初探

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