基于转录组学的拟南芥磷-壳聚糖控释肥响应机制及营养诊断标记基因发掘

为解决土壤无机磷(Pi)有效性低导致的植物生长受限问题，研究人员通过高通量测序和生物信息学分析，系统研究了拟南芥(Arabidopsis thaliana)对新型壳聚糖基磷肥(MF13)的转录响应。研究发现MF13通过PHR1依赖/非依赖途径激活数千个磷响应基因，并鉴定出274个基因标记物可作为植物磷营养状态的诊断指标，为智能施肥系统开发提供分子依据。

　　

无机磷酸盐(Pi)作为植物生长发育的关键宏量元素，却因溶解性和迁移性差常导致土壤有效磷匮乏。为破解这一难题，科研团队采用前沿组学技术深度解析了模式植物拟南芥对创新性壳聚糖磷肥(MF13)的生理与转录调控网络。这种以壳聚糖衍生物为载体的控释肥料展现出卓越的促生长效应，其分子机制涉及PHOSPHATE RESPONSE 1(PHR1)转录因子调控的级联反应，同时发现大量独立于PHR1通路的磷响应基因。更令人振奋的是，研究者成功构建了包含274个特征基因的诊断模型，这些基因的表达谱就像植物的"磷营养晴雨表"，不仅能精准评估植株磷素状况，还可预测其在缺磷环境下对肥料的响应效能。该研究为开发新一代智能肥料提供了理论基石和分子标记工具。