水稻胚乳过表达VIT1/VIT2对Fe和Cd积累的影响

水稻籽粒铁(Fe)缺乏和镉(Cd)含量超标是农业生产亟待解决的重要问题。以往研究表明,OsVIT1和OsVIT2是液泡铁转运蛋白,本研究选取野生型ZH11为背景材料,使用胚乳特异性表达启动子Glb-1构建了胚乳过表达OsVIT1和OsVIT2材料。RT-qPCR分析表明,OsVIT1在转化植株的胚乳和叶片过量表达,OsVIT2在转化植株的胚乳过量表达。通过田间试验,研究胚乳过表达OsVIT1和OsVIT2对水稻不同部位Fe和Cd积累的影响。结果表明,胚乳过表达OsVIT1显著降低籽粒中的Fe浓度约50%,显著增加秸秆的锌(Zn)、铜(Cu)浓度和籽粒中的Cu浓度,胚乳过表达OsVIT2显著降低籽粒中的Fe、Cd浓度约50%,显著增加秸秆的Fe浓度45%–120%。胚乳过表达OsVIT1和OsVIT2不影响水稻的农艺性状。总之,胚乳过表达OsVIT1和OsVIT2降低了水稻籽粒的Fe积累,未达到预期效果,胚乳过表达OsVIT2还降低籽粒的Cd积累,增加秸秆Fe积累,为水稻铁生物强化和降镉提供了借鉴。