近日，中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所易可可團隊與華中農(nóng)業(yè)大學薛邵伍團隊合作，解析了調(diào)控植物液泡內(nèi)無機磷輸出的機制，為作物磷肥高效利用奠定了理論基礎(chǔ)。相關(guān)結(jié)果日前在線發(fā)表于《自然—植物學》雜志。
磷元素是肥料三要素之一，也是作物生長、發(fā)育必需的大量營養(yǎng)元素。作物主要通過根部對無機磷的吸收獲得磷。由于土壤中的無機磷易被土壤中的陽離子結(jié)合形成不可溶物質(zhì)，因此盡管土壤中的總磷含量很豐富，但能直接被作物利用的極少，有效磷資源的匱乏嚴重損害了作物的生長并導(dǎo)致其減產(chǎn)。
易可可介紹說，作物吸收的大部分無機磷會被儲存在液泡中，當土壤中有效磷不足時，作物將調(diào)用液泡中儲存的磷來維持生長。因此，液泡中磷酸鹽的輸出對于維持作物體內(nèi)磷素平衡和生長發(fā)育非常重要。而該過程的調(diào)控機制此前并不清楚。
上述團隊利用蛋白組學、電生理、基因工程等手段，在水稻中鑒定和解析了介導(dǎo)液泡無機磷外排的轉(zhuǎn)運體，并發(fā)現(xiàn)該類轉(zhuǎn)運體廣泛存在于陸生植物內(nèi)，且進化上非常保守。
相關(guān)專家表示，該類蛋白的鑒定不僅幫助解析了植物液泡內(nèi)無機磷輸出的機制，同時為改良作物的磷利用效率提供了理論基礎(chǔ)，在培育磷素高效利用的作物新品種上具有潛在應(yīng)用價值。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41477-018-0334-3
