氮素是植物生長(zhǎng)發(fā)育的主要營(yíng)養(yǎng)元素之一,適當(dāng)施用氮肥是水稻獲得高產(chǎn)的必要措施之一,然而,氮肥的過(guò)量施用造成作物種植效益的降低以及對(duì)環(huán)境的污染等負(fù)面影響。因此,提高作物對(duì)氮的高效吸收和利用,已成為當(dāng)前作物遺傳育種研究的重要課題。本研究以日本晴導(dǎo)珍汕97(ZS97)的染色體代換系為基礎(chǔ)材料,通過(guò)分子標(biāo)記輔助選擇,篩選出5個(gè)氮代謝重要基因的近等基因系,并構(gòu)建了部分基因聚合的材料。對(duì)近等基因系和聚合材料分別以3種氮源NH/、N03-和NH4N03進(jìn)行水培試驗(yàn),對(duì)基因的表達(dá)以及氮的吸收利用效果開(kāi)展研究。主要研究結(jié)果如下:1.ZS97與日本晴的5個(gè)氮代謝基因的啟動(dòng)子區(qū)序列存在變異。OOsNR1、OsNADH-GOGAT1、OsGS1;1編碼區(qū)也存在變異,利用OsNRi與OsGS1;1存在的兩個(gè)插入缺失(Indel)開(kāi)發(fā)基因標(biāo)記NR1-1和GS1-1。5個(gè)基因?qū)H4+和NC3-的響應(yīng)存在顯著差異:OsNADH-GOGAT1和OsGDH1的ZS97等位基因受NH4+和NO3-的誘導(dǎo)上調(diào)程度顯著高于日本晴等位基因。與之相反,OsAS2和OsGS1;1的日本晴等位基因受誘導(dǎo)程度顯著高于ZS97等位基因;OsNR1受NH4+抑制,受NO3-誘導(dǎo),且ZS97等位基因受誘導(dǎo)程度顯著高于日本晴等位基因。2.通過(guò)分子標(biāo)記輔助選擇構(gòu)建了 5個(gè)基因的近等基因系,分別命名為NIL-OsNR1、NIL-OsNADH-GOGAT1、NIL-OsAS2、NIL-OsGDH1和 NIL-OsGS1;1。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)回交和自交,輔以分子標(biāo)記選擇,進(jìn)一步構(gòu)建了聚合其中3-4個(gè)基因的聚合材料(PY1-PY5)。3.在NH4NO3和NO3-培養(yǎng)條件下,NIL-OsNR1的鮮重和干重等顯著高于ZS97,表明OsNR1粳型等位基因表現(xiàn)出較高的NO3-利用效率。在NO3-培養(yǎng)條件下,NIL-OsNADH-GOGAT1的鮮重、干重及葉綠素含量顯著高于ZS97,而在NH4+培養(yǎng)條件下,其葉綠素含量顯著低于ZS97,表明OsNADH-GOGAT1粳型等位基因擁有較高的NO3-利用效率,以及較低的NH4+利用效率。NIL-OsAS2在NH4N03培養(yǎng)條件下,其鮮重顯著高于ZS97,表明OsAS2粳型等位基因表現(xiàn)出較高的氮利用效率。分離群體分析顯示,該基因也是影響單株產(chǎn)量的潛在基因。NIL-OsGDH1在3種氮源培養(yǎng)條件下,鮮重、干重、葉綠素含量等表型顯著低于ZS97,表明OsGDH1粳型等位基因?qū)Φ睦眯曙@著低于秈型等位基因。NIL-OsGS1;1在NH4+培養(yǎng)條件下,株高顯著高于ZS97,表明OsGS1;1粳型等位基因擁有較高的NH4+利用效率。多基因聚合材料在3種氮源培養(yǎng)條件下,鮮重、干重、葉綠素含量、株高等多個(gè)表型均顯著低于ZS97,表明聚合多個(gè)粳型氮代謝基因的ZS97背景的秈型材料的氮利用效率受到顯著影響。
【學(xué)位單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S511
【部分圖文】：

圖２－２近等基因系和基因聚合材料評(píng)價(jià)的技術(shù)路線圖逡逑Ｆｉｇ．邋２－２邋Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ邋ｒｏａｄｍａｐ邋ｏｆ邋ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ邋ＮＩＬｓ邋ａｎｄ邋ｇｅｎｅ邋ｐｙｒａｍｉｄｉｎｇ邋ｌｉｎｅｓ逡逑２０逡逑

邐啟動(dòng)子區(qū)存在邋１７邋個(gè)邋ＳＮＰ，邋１邋個(gè)邋１０ｂｐ邋Ｉｎｄｅｌ，１邋個(gè)單逡逑核苷酸Ｉｎｄｅｌ邋（圖３－１Ｂ）；N媳兀財(cái)舳憂嬖冢保犯觶櫻危�，邋溆z常擔(dān)猓皰澹桑睿洌澹歟備齙ュ義蝦塑賬幔桑睿洌澹戾澹ㄍ跡常保茫誨紋舳憂嬖冢玻陡觶櫻危�，溆z玻保猓鸕模桑睿洌澹歟插義細(xì)齙ズ塑賬幔桑睿洌澹戾澹ㄍ跡常桑模誨澹希螅牽祝舳憂嬖冢保父觶櫻危�，邋潺_ズ塑賬幔桑睿洌澹戾義希ㄍ煎澹常保牛�。辶x希螅螅殄澹哄五偉隋義希輳浚椋駑澹哄澹蓿蓿蓿蓿紓櫻櫻蓿櫻櫻櫻攏櫻櫻蓿蓿攏蓿櫻椋櫻櫻櫻Γ蓿櫻櫻蓿蓿櫻蓿蓿蓿蓿櫻蓿Γ櫻櫻櫻櫻椋櫻櫻櫻櫻椋櫻蓿櫻椋冢櫻停櫻櫻櫻櫻椋歟蓿蓿櫻椋櫻蓿渝義希玻櫻ぃ峰澹哄澹希姹模換醣唬椋肯嗌襠糘u貨．Ｗ好相逡逑２Ｓ－？：【＾ＭｔｔＨｊｍ＾ｔｗｔｆｇｉｔｔｆｉＨＪＷｉｉＷＫＨｔａＢｓｓｉｆｆｉＨｔｓｆｆｉＳＢＫ＾ｉａｇｉＴＯＭｆｌｆｔｔｔｙｉ＾ｓｇｉ＾ｔｔｇｓｇｆｆｉ邐通ｔｔｔｗｆｆｇｆｆｉｆｃｏｇｔ：邋ｃ：；：：：ｌＡｊ＾Ｂａａａ逡逑ｂｉｆ邋：邋Ｂ＾２＾Ｓ５ＨＥＢＳＥＢＢｉＢＳｉ２２ＳＢ２３３ＢＥＢＳＢ：．＠＾＾？ｇｊ＠ＱＢＳｙｇ５ＳＳＳＢｆｆｌ３ＥＥ；Ｓ逡逑８１Ｐ邋：邋ＨＢＢＳ＾Ｊｉ＜：ＣＣＡＣＡＡＳＴＪＵｉＳＴＫＳＪｉＣＴＵｋＣＴＴＳＴＣＡｌＡＧＡ５＜２￥逡逑ｚｓｓ？邋：邋

ＯｓｉＶｉ４Ｚ）／／－ＧＯＧＪｎ、（９＾４５２、ＯｓＧＤ／／／、ａｓＧＳ７／７邋啟動(dòng)子區(qū)比對(duì)結(jié)果。逡逑Ｆｉｇ．邋３－１邋ＤＮＡ邋Ｓｅｑｕｅｎｃｅ邋ａｌｉｇｎｍｅｎｔ邋ａｎａｌｙｓｉｓ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｐｒｏｍｏｔｅｒ邋ｒｅｇｉｏｎｓ邋ｏｆ邋ｎｉｔｒｏｇｅｎ邋ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ邋ｇｅｎｅｓ．邋Ａ，逡逑Ｂ，邋Ｃ，邋Ｄ，邋Ｅ邋ｒｅｐｒｅｓｅｎｔ邋ｔｈｅ邋ｐｒｏｍｏｔｅｒ邋ｒｅｇｉｏｎ邋ｏｆ邋ＯｓＮＲｌ，邋ＯｓＮＡＤＨ－ＧＯＧＡＴｌ，邋ＯｓＡＳ２，邋ＯｓＧＤＨｌ，邋ＯｓＧＳｌ；！，逡逑ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．逡逑３．２編碼區(qū)序列比對(duì)分析和基因標(biāo)記的開(kāi)發(fā)逡逑通過(guò)ＤＮＡ序列和蛋白質(zhì)序列比對(duì)可以得到：（１）邋ＯｓＡ＾ｉ在第１外顯子存在１逡逑個(gè)非同義突變ＳＮＰ（ＺＳ９７為Ａ，日本晴為Ｇ），造成編碼的氨基酸由Ｖａｌ邋（纈氨酸）逡逑變?yōu)椋欤椋澹ó惲涟彼幔�，日本晴第１�?nèi)含子存在１７ｂｐ的缺失，用來(lái)開(kāi)發(fā)基因標(biāo)記ＮＲ１－１逡逑（圖３－２）；邋（２）邋ＯｙＧＷ／ｉ在第１１外顯子存在非同義突變ＳＮＰ邋（ＺＳ９７為Ｇ，日本晴逡逑為Ａ），編碼的氨基酸由Ｖａｌ變?yōu)椋欤椋�，此外，日本晴在３’ＵＴＲ存在１０ｂｐ的缺失，用逡逑�?lái)開(kāi)發(fā)基因標(biāo)記ＧＳ１－１邋（圖３－３）；邋（３）邋ＯｓＡ＾Ｄｉｆ－ＧＣＸ＾７７在第１、第３、第１３、第逡逑

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 嚴(yán)偉;;營(yíng)養(yǎng)液對(duì)水稻溫室育秧氮代謝的影響[J];四川師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1987年04期

2 于海彬,孫立英,蔡葆;甜菜糖氮代謝特點(diǎn)的研究[J];中國(guó)甜菜;1988年04期

3 石慶華;水稻不同熟期品種的碳、氮代謝研究初報(bào)[J];江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1988年S2期

4 祁葆滋;硫營(yíng)養(yǎng)對(duì)小麥、玉米碳、氮代謝中幾項(xiàng)生理參數(shù)的影響[J];作物學(xué)報(bào);1989年01期

5 鄧如福;;鉻對(duì)大豆氮代謝及生長(zhǎng)影響的研究[J];西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1989年03期

6 宋建民,田紀(jì)春,趙世杰;植物光合碳和氮代謝之間的關(guān)系及其調(diào)節(jié)[J];植物生理學(xué)通訊;1998年03期

7 冼超凡;歐陽(yáng)志云;;城市生態(tài)系統(tǒng)氮代謝研究進(jìn)展[J];生態(tài)學(xué)雜志;2014年09期

8 奚峰 ,沈洪亮;慢性肺心病緩解期病人的氮代謝變化[J];臨床醫(yī)學(xué);2003年09期

9 曹寧坤;陳寶江;;畜禽基礎(chǔ)氮代謝及無(wú)氮日糧配制研究進(jìn)展[J];中國(guó)飼料;2018年15期

10 趙明香;趙德國(guó);張琦;朱永立;向蓉蓉;保志娟;;不同價(jià)態(tài)鉻脅迫對(duì)煙草幼苗氮代謝的影響[J];河南農(nóng)業(yè)科學(xué);2018年12期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 田洵;魏峭嶸;石瑛;;不同施氮水平對(duì)馬鈴薯氮代謝酶活性及氮素利用的影響[A];2016年中國(guó)馬鈴薯大會(huì)論文集[C];2016年

2 籍秀梅;董登峰;彭新湘;;氮素對(duì)水稻草酸積累及光合、呼吸的影響[A];中國(guó)植物生理學(xué)會(huì)全國(guó)學(xué)術(shù)年會(huì)暨成立40周年慶祝大會(huì)學(xué)術(shù)論文摘要匯編[C];2003年

3 郭立泉;;鹽、堿脅迫對(duì)星星草體內(nèi)氮代謝的影響比較[A];2007中國(guó)植物生理學(xué)會(huì)全國(guó)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要匯編[C];2007年

4 楊志凱;官遠(yuǎn)芳;楊維東;劉潔生;呂頌輝;李宏業(yè);;高通量轉(zhuǎn)錄組分析三角褐指藻氮代謝影響脂質(zhì)累積的分子機(jī)制[A];中國(guó)藻類學(xué)會(huì)第八次會(huì)員代表大會(huì)暨第十六次學(xué)術(shù)討論會(huì)論文摘要集[C];2011年

5 郭亮;李德發(fā);邢建軍;張永成;揚(yáng)立彬;張晉輝;;玉米蛋白粉日糧纖維和能量對(duì)豬氮代謝的影響[A];中國(guó)糧油學(xué)會(huì)第二屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文選集（綜合卷）[C];2002年

6 師素云;薛啟漢;練興明;劉藹民;;玉米與大豆氮代謝關(guān)鍵酶活性比較[A];新世紀(jì) 新機(jī)遇 新挑戰(zhàn)——知識(shí)創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（下冊(cè)）[C];2001年

7 印遇龍;黃瑞林;張宇U

本文編號(hào)：2812371