禾本科植物根系发育的分子机制研究进展摘要：植物根系的主要功能是从土壤中吸收养分和水分，并起到固定植株的功能。因此根系对于植物完成生命周期是至关重要的。以往的研究多集中在对模式植物拟南芥的根系上，近年来，人们开始对禾本科植物根系发育的分子机制开展研究并取得了一定的进展，一些科学家开始利用ＱＴＬ定位的方法对调控植物根系性状的基因进行定位，对根系表型鉴定的方法也进行了很多改良。现有的研究结果表明，禾本科植物根系发育的分子机制与拟南芥既有相似之处，又存在一定的差异。对近几年来禾本科植物根系发育的分子机制方面取得的研究结果进行了综述，并对根系育种的重要性及其困难进行了探讨。关键词：植物根系；禾本科植物；ＱＴＬ；育种中图分类号：Ｓ１８４文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０11）12－2380-03ＲｅｓｅａｒｃｈＡｄｖａｎｃｅｓｏｎｔｈｅＭｏｌｅｃｕｌａｒＭｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆＲｏｏｔＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｉｎＧｒａｍｉｎｅｏｕｓＰｌａｎｔｓＲＥＮＹｏｎｇ－ｚｈｅ，ＸＵＹａｎ－ｈｕａ，ＺＨＡＮＧＱｉｎｇ－ｃｈｅｎ，ＬＩＡＮＧＦｅｎｇ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＬｉｆｅＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＳｈａｎｇｑｉｕＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｑｉｕ４７６０００，Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｌａｎｔｒｏｏｔｓａｒｅｒｅｑｕｉｒｅｄｆｏｒｔｈｅａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒａｎｄｎｕｔｒｉｅｎｔｓ，andfixitionofplant．Ｔｈｅｐｒｏｐｅｒｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔｏｆｒｏｏｔｓｙｓｔｅｍａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｉｓｏｆｖｉｔａｌｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｔｏｆｕｌｆｉｌｌｉｔｓｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，ｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙｉｎａｇｒｏｎｏｍｉｃａｌｌｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｃｒｏｐｓｓｕｃｈａｓｃｅｒｅａｌｓ，ｗｈｉｃｈａｃｃｏｕｎｔｆｏｒ７０％ｏｆｆｏｏｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｗｏｒｌｄｗｉｄｅ．Ｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ｓｔｕｄｉｅｓｏnｔｈｅｍｏｌｅｃｕｌａｒｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｒｅｇｕｌａｔｉｎｇｒｏｏｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｈａｖｅａｌｓｏｂｅｅｎｉｎｉｔｉａｔｅｄｉｎｍｏｎｏｃｏｔｃｅｒｅａｌｓｗｈｉｃｈｈａｖｅｂｅｅｎｗｅｌｌｓｔｕｄｉｅｄｉｎＡｒａｂｉｄｏｐｓｉｓｉｎｔｈｅｐａｓｔｔｅｎｙｅａｒｓ．Ｔｈｅａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓｏｆｒｏｏｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｉｎｃｅｒｅａｌｓｗｅｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｔｒａｉｔｌｏｃｕｓｍａｐｐｉｎｇｉｎｓｔｕｄｙｉｎｇｒｏｏｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｒｏｏｔｔｒａｉｔｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｂｒｅｅｄｉｎｇｗｅｒｅａｌｓｏｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｌａｎｔｒｏｏｔｓ；ｇｒａｍｉｎｅｏｕｓｐｌａｎｔｓ；ＱＴＬ；ｂｒｅｅｄｉｎｇ根系的主要功能是从土壤中获取矿物元素和水分，并起到固定植株的作用；根系还可以与多种微生物形成共生结构，以提高植物的养分效率和抗逆性；此外根系还有一些其他功能比如光合产物的储存、植物激素的合成、无性繁殖等。在进化过程中，植物根系从非常简单的结构（比如根状茎）逐渐进化成了具有较为复杂结构的专门器官［１］，这正说明了根系的重要作用。被子植物的根系通常被分为两种根系构型：直根型和须根型。重要的粮食作物水稻、小麦和玉米所属的禾本科植物的根系则属于须根型根系。两种根系形态表现出明显的差异，这预示着内在的遗传基础决定了它们的根系形态。目前根系发育的分子机制方面所取得的研究进展多数是以直根型的拟南芥作为模式植物而得到的，对禾本科植物根系发育的分子机制研究远远落后于拟南芥，不过最近几年通过对重要作物水稻、玉米和小麦的根系进行研究，须根型根系的分子机制研究也取得了一定的进展［２，３］。结果表明，禾本科植物根系发育的分子机制与拟南芥相比既有一定的保守性，又存在一些差异。目前国...