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磷是植物必需的大量元素之一,虽然土壤总磷含量非常高,但被植物直接吸收利用却很少。植物根系主要以无机磷酸盐（Pi）的形式从根际吸收磷,但其易与土壤中的钙结合形成沉淀,或是与铁、铝离子化合生成难溶性的磷酸铁、磷酸铝沉淀而被土壤固定,致使无机磷酸盐在土壤中溶解度和迁移率低。这就需要足量的磷,以最大限度地提高作物产量。目前,通过施用磷肥提高作物产量与品质是促进植物磷吸收的主要手段,但过度依赖磷肥的施用也导致了农业土壤中总磷的积累与环境污染。植物从土壤中吸收磷主要依赖于磷酸盐转运蛋白家族PHT1（Phosphate Transporter1）,一种特定的植物质膜蛋白。植物与土壤之间显著的磷浓度差说明了磷酸盐转运蛋白的关键作用。甘蓝型油菜（Brassica napus L.）是我国主要的油料作物,其在苗期对缺磷敏感,磷缺乏会显著影响其生长与品质。因此,筛选甘蓝型油菜磷高效优异种质,发掘磷高效型甘蓝型油菜品种并解析其磷高效吸收和利用的关键基因,可以为缓解磷矿石资源匮乏情况和选育磷高效油菜品种提供一定理论基础。基于此,本研究以课题组前期所筛选到的潜在磷低效甘蓝型油菜品种Q105、潜在磷高效甘蓝型油菜品种Q9和推广型甘蓝型油菜品种ZS11为试验材料,通过低磷与正常磷浓度的水培营养液实验验证以上油菜品种的磷效率。随后,通过构建进化树、实时荧光定量（q RT-PCR）的方法对拟南芥（Arabidopsis thaliana）和甘蓝型油菜PHT1蛋白家族进行分析,筛选到一个参与不同磷效率油菜品种根系磷吸收的关键候选基因:BnaPHT1;11。通过组织表达谱、组织定位与亚细胞定位分析,确定BnaPHT1;11的表达模式,初步阐明了BnaPHT1;11参与不同磷效率甘蓝型油菜品种根系对磷吸收中的作用机制。主要结果如下:（1）不同磷效率甘蓝型油菜品种的筛选与验证。本研究以课题组前期通过大田实验筛选到的潜在磷低效甘蓝型油菜品种Q105、潜在磷高效甘蓝型油菜品种Q9和推广型甘蓝型油菜品种ZS11为试验材料,设置两个磷浓度:低磷（LP:5μM Pi）和正常磷（NP:250μM Pi）水培营养液实验。处理约30d后,幼苗期Q9的生长表型在两种不同磷浓度处理下差异不显著,低磷条件下其地上部干重、根冠比与叶面积显著高于其它两个油菜品种,而在正常磷条件下三个甘蓝型油菜品种间并无以上差异。与正常磷处理相比,各油菜品种的磷含量受低磷胁迫都显著降低。低磷条件下,Q9能富集更多的磷,地上部中Zn、B、Cu、Fe、Mn的含量高于Q105与ZS11,且其TF值（地上部磷含量与根系磷含量的比值）显著高于其它两个油菜品种。结果表明Q9具有更强的吸收利用磷和耐低磷胁迫能力,为三个油菜品种中的磷高效型,Q105为磷低效型甘蓝型油菜品种。（2）高、低效甘蓝型油菜品种磷效率差异的关键基因确定。通过对甘蓝型油菜和拟南芥PHT1蛋白家族进化树分析,在甘蓝型油菜中,与拟南芥At PHT1;1-1;3亚家族同源性最高的同源基因共有14个。对不同磷效率油菜品种根系中BnaPHT1s基因的表达量分析显示,其它同源基因的表达量都低于BnaPHT1;11的表达量,且表达趋势与生理性状并不吻合。BnaPHT1;11在磷高效型油菜品种Q9根系中的表达量均显著高于其它品种,其受低磷诱导分别在Q9与Q105中上调表达2.5倍与11倍。结果表明,BnaPHT1;11可能是介导磷高效吸收利用的关键候选基因。BnaPHT1;11的生物信息学分析结果显示其与At PHT1;3同源性高达93.5%,具有PHT1蛋白家族高度保守结构域。（3）磷高效型关键候选基因BnaPHT1;11的表达模式分析。以甘蓝型油菜品种ZS11为试验材料,在正常磷与低磷处理下,荧光定量PCR（q RT-PCR）实验结果表明,BnaPHT1;11在油菜幼苗期的根中高度表达,尤其受低磷胁迫显著上调表达5倍。通过构建p BnaPHT1;11::GUS载体,并分别转化拟南芥和油菜获取转基因植株,随后开展组织定位分析,实验结果表明,BnaPHT1;11在根中柱特异性高表达,且12h内随着低磷处理表达逐渐上调。随即构建BnaPHT1;11-GFP载体确定其亚细胞定位,通过瞬时转化烟草叶片、原生质体与洋葱表皮,在激光共聚焦显微镜下观察绿色荧光定位,实验结果表明BnaPHT1;11定位于细胞膜,符合PHT1磷转运蛋白家族为膜整合蛋白的性质。综上所述,甘蓝型油菜品种Q9为磷高效型油菜品种,较ZS11与Q105具有更强的耐低磷生长能力,主要表现在幼苗期具有更大的地上部干重、根冠比、叶面积,更高的磷累积量与TF值。BnaPHT1;11是影响不同磷效率油菜品种磷高效吸收的关键候选基因,其与拟南芥At PHT1;3蛋白序列相似度高达93.5%,幼苗期受低磷诱导主要在根中柱特异性高表达,12h内随低磷胁迫时间的增加而表达上调。BnaPHT1;11亚细胞定位于质膜上,属于典型的PHT1磷转运蛋白家族特征。本研究的主要创新点是为选育磷高效油菜品种提供了种质资源,BnaPHT1;11是参与不同磷效率甘蓝型油菜品种根系对磷吸收的关键基因,其在低磷胁迫10μM Pi时特异性高表达于根中柱,且12h内随低磷处理时间的增加而表达量上调。