為了深入研究缺氮環(huán)境下甜菜（Beta vulgaris L.）的氮利用調(diào)控機(jī)制,并為利用分子育種以及基因工程途徑提高植物的氮利用率奠定基礎(chǔ),本研究以甜菜幼苗‘780016B/12優(yōu)’為試材,通過(guò)對(duì)其施加低氮和缺氮逆境脅迫,利用表型觀察、葉綠素含量的測(cè)定以及相關(guān)基因和酶活性的應(yīng)答變化分析,來(lái)研究甜菜植株在生理以及分子方面的應(yīng)答機(jī)制。研究結(jié)果表明,甜菜葉片由于缺氮而表現(xiàn)出局部變黃,并且SPAD值顯示,葉綠素含量隨逆境時(shí)間呈下降趨勢(shì)。qPCR表明,BvNRT2.1和BvNRT3.2基因均受到低氮和缺氮脅迫的誘導(dǎo),且它們?cè)诟康谋磉_(dá)量要高于葉中,BvNRT2.1基因?qū)δ婢车膽?yīng)答更為顯著。同時(shí),隨著脅迫時(shí)間的增長(zhǎng),甜菜體內(nèi)的硝酸還原酶活性逐漸下降,但葉片中該酶的活性始終要高于根中。因此可以得出結(jié)論,低氮或缺氮逆境對(duì)甜菜幼苗的光合作用、硝酸還原酶活性造成了較為嚴(yán)重的影響,從而導(dǎo)致其生長(zhǎng)在一定程度上受到抑制�？梢酝茢�,為了適應(yīng)氮脅迫環(huán)境,甜菜自身可能通過(guò)上調(diào)硝酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因的表達(dá)等途徑來(lái)直接或間接的補(bǔ)償由于環(huán)境氮缺乏或低氮造成的營(yíng)養(yǎng)缺失,以抵御逆境傷害。 

【文章來(lái)源】：中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2020,36(32)

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

低氮或缺氮條件下，甜菜葉片的表型變化

不同氮脅迫條件下，甜菜葉片SPAD值的比較分析

圖2 不同氮脅迫條件下，甜菜葉片SPAD值的比較分析接下來(lái)，以不同氮脅迫處理?xiàng)l件下的甜菜葉片及根部的總RNA為模板，以甜菜18S r RNA為內(nèi)參基因，利用該基因以及Bv NRT2.1和Bv NRT3.2基因的特異性引物進(jìn)行q RT-PCR，來(lái)檢測(cè)這兩個(gè)目的基因在氮素缺乏條件下的轉(zhuǎn)錄變化。研究表明，Bv NRT2.1和Bv NRT3.2均受到氮脅迫處理的誘導(dǎo)而高度表達(dá)，且根中的表達(dá)量要明顯高于葉中。隨著處理時(shí)間的增加，無(wú)論是缺氮(N 0.0)還是低氮(N 1.5)條件下，Bv NRT2.1基因在甜菜葉片及根部的表達(dá)量都持續(xù)累積，在96 h達(dá)到最大；而在缺氮條件下的甜菜葉片中，該基因在此時(shí)的表達(dá)量可達(dá)到0 h的2.5倍之多；對(duì)于甜菜Bv NRT3.2而言，N 1.5處理相對(duì)N 0.0，更能誘導(dǎo)該基因在葉片及根部的表達(dá)，在96 h下，該基因在缺氮條件下的最高表達(dá)量是0 h的2.9倍左右。而在正常生長(zhǎng)條件(N 5.0)下，Bv NRT2.1和Bv NRT3.2兩個(gè)基因沒(méi)有明顯的表達(dá)變化（圖4）。這些結(jié)果也進(jìn)一步說(shuō)明了Bv NRT2.1和Bv NRT3.2基因分別不同程度的參與到甜菜氮脅迫響應(yīng)機(jī)制中；并且通過(guò)在根部更為活躍的表達(dá)，協(xié)同參與低氮逆境下N的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]采用SPAD儀進(jìn)行甜菜氮素營(yíng)養(yǎng)診斷技術(shù)研究[J]. 王秋紅,周建朝,王孝純.  中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2015(36)
[2]氮形態(tài)對(duì)不同小麥基因型氮素吸收和光合作用的影響[J]. 戴廷波,曹衛(wèi)星,荊奇.  應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2001(06)



本文編號(hào)：3308312