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磷是植物所必需的大量营养元素之一,在植物的生长发育过程中起着重要的作用。土壤总磷很多,但主要以难溶磷储存,导致多数磷不能被植物直接利用,因此植物常常面临低磷胁迫。所以提高植物对难溶磷的利用对农业生产具有重要的意义。植物根际酸化能够活化难溶磷,为自身提供更多的有效磷,在一定程度上可以缓解低磷胁迫。已有实验证明,在低磷诱导下植物能够更快的发生根际酸化,这种现象可以通过酸碱指示剂溴甲酚紫显示出来。为了研究低磷胁迫与根际酸化之间的联系,我们筛选EMS库,寄希望于筛选到相关突变体来建立二者之间的联系。立足于低磷诱导根际酸化这一特征,建立两种筛选方法。方法一:将MS培养基上生长9天的EMS突变体幼苗,摆在含有溴甲酚紫的低磷培养基上,通过与WT根际酸化表型做对比,筛选得到两株表型能稳定遗传的突变体植株,分别命名为p328 p250。方法二:植物根际酸化主要是根系分泌质子、有机酸等来降低根系周围环境的pH值,这样在一定程度上能够活化根系周围的难溶性磷酸盐,从而被植物吸收利用。通过模拟土壤环境,将MS培养基中的KH2P04替换为FeP04,配制成难溶磷培养基,将MS培养基上生长6天的EMS突变体幼苗,摆在难溶磷培养基上处理12天,筛得表型稳定的突变体植株,命名为p1-31。p328是一株低磷诱导根际酸化减弱的突变体。通过溴甲酚紫培养基pH原位显示实验以及酸化定量实验,表明p328根际酸化能力弱于WT。此外花青素积累、侧根密度及根毛增加都是低磷胁迫的重要特征。通过对上述生理指标的测定,结果表明在正常条件下WT和p328的花青素含量无差别,在低磷处理条件下p328的花青素含量是WT的1.2倍,说明低磷处理条件下p328的花青素含量高于WT。正常条件和低磷处理下,p328的侧根密度分别为WT的0.96倍和0.85倍,说明p328侧根密度低于WT。正常条件下p328根毛密度是WT的0.67倍,根毛长度是WT的0.63倍;缺磷条件下p328的根毛密度是WT的0.77倍,根毛长度是WT的0.56倍,表明p328的根毛密度及长度低于WT。为了研究P328的突变对表型的影响,于是对P328的突变位点进行定位。遗传分析表明p328为单基因隐性遗传突变体。通过图位克隆的方法,初步定位表明该突变位点在4号染色体中端,精细定位表明该基因位于4-9.85M和4-10.08M之间。测序结果及tair网站对比查找,初步确定突变体p328是由4号染色体上第10044454处的碱基由A突变为T,导致该基因编码的氨基酸由苯丙氨酸变成异亮氨酸。p250是一株低磷诱导根际酸化能力增强的突变体。通过溴甲酚紫培养基pH原位显示实验以及酸化定量实验,表明p250根际酸化能力强于WT。突变体p1-31与WT主要差异是低磷胁迫下叶片的颜色变化,说明突变体p1-31与WT在低磷胁迫下花青素积累有差异。通过测定花青素含量,结果显示在正常条件下花青素没有差异;低磷和FeP04培养基处理条件下p1-31的花青素积累量分别是WT的0.83倍和0.77倍,说明在低磷胁迫下p1-31花青素含量低于WT。