【摘要】：氮作為大量元素,植物生長(zhǎng)發(fā)育必不可少。硝酸鹽和銨鹽是土壤中氮的主要存在形式。最近研究表明土壤中少量氨基酸也可以被植物直接利用。從而支持植物生長(zhǎng)、發(fā)育。在我國(guó)氮肥的大量使用增加了農(nóng)作物產(chǎn)量,但隨之生態(tài)環(huán)境也遭受到了嚴(yán)重破壞,為了更好的解決環(huán)境污染這一嚴(yán)峻問題,氮源轉(zhuǎn)運(yùn)研究己經(jīng)成為了熱點(diǎn),就目前而言氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的研究主要集中在擬南芥上,水稻氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的研究很少。酵母互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)首次報(bào)道OsLHT1為組氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)體,但基因功能尚不清楚。本研究的主要目的是分析OsLHT1的基因功能。主要結(jié)果包括:1.使用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù),獲得了os1ht1-和os1ht1-2兩個(gè)突變體,表型分析發(fā)現(xiàn),OsLHT1基因功能喪失抑制了水稻根和莖的生長(zhǎng),葉片出現(xiàn)明顯褐色斑點(diǎn)表型,植物出現(xiàn)早衰跡象,種子千粒重,結(jié)實(shí)率等產(chǎn)量相關(guān)數(shù)據(jù)顯著降低從而間接說明了OsLHT1影響水稻發(fā)育。2.雙電極電壓鉗技術(shù)分析了 OsLHT1在爪蟾卵母細(xì)胞的底物選擇性。發(fā)現(xiàn)OsLHT1可以轉(zhuǎn)運(yùn)堿性、中性和酸性等多種氨基酸。與它的擬南芥同源基因AtLHT1不同的是,OsLHT1對(duì)酸性和中性氨基酸具有更強(qiáng)的轉(zhuǎn)運(yùn)活性。在檢測(cè)的11種氨基酸中,OsLHT1對(duì)Asn的轉(zhuǎn)運(yùn)活性最強(qiáng)。3.QRT-PCR實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析表明,幼苗期根組織部位,分生區(qū)有最高表達(dá)量,莖和葉的表達(dá)量相比根較低,抽穗期OsLHT1基因在水稻根、莖、葉鞘、旗葉和穗等組織部位均有表達(dá),其中旗葉中表達(dá)量高于其他組織。4.水稻原生質(zhì)體的瞬時(shí)表達(dá)系統(tǒng)表明OsLHT1于質(zhì)膜上表達(dá)。進(jìn)一步說明了OsLHT1在膜上發(fā)揮重要的功能。5.為了驗(yàn)證植物吸收氮與表型間的關(guān)系,進(jìn)行了水培氨基酸,硝酸鹽吸收實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明水稻根發(fā)育與硝酸鹽密切相關(guān)而確切轉(zhuǎn)運(yùn)關(guān)系需要更多數(shù)據(jù)證明,而OsLHT1與氮源的關(guān)系復(fù)雜難以解釋清楚,植物總氮測(cè)表明OsLHT1可能參與了氮源吸收,以及氨基酸向上轉(zhuǎn)運(yùn)過程。具體轉(zhuǎn)運(yùn),以及吸收需要后續(xù)更多實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。綜上所述,我們的研究結(jié)果表明,OsLHT1是一種氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,具有廣泛的底物特異性,對(duì)中性氨基酸和酸性氨基酸有選擇性,OsLHT1功能的破壞明顯抑制了水稻的生長(zhǎng)和繁殖。為了進(jìn)一步探究OsLHT1功能以及推動(dòng)氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)體進(jìn)展研究提供了一些可靠數(shù)據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S511;Q943.2
【圖文】：

ＮＣＢＩ邋ＢＬＡＳＴ檢索得到擬南芥、玉米、短柄草、高粱和水稻的同源家族基因。１０個(gè)擬逡逑南芥、１６個(gè)玉米、１４個(gè)高梁、９個(gè)短柄草和６個(gè)水稻家族蛋白序列使用Ｍｅｇａ邋６．０的進(jìn)逡逑化樹構(gòu)建方法構(gòu)建進(jìn)化樹（圖３－１邋Ａ）。紅色的三角形標(biāo)志著ＯｓＬＨＴｌ，結(jié)果顯示ＯｓＬＨＴｌ逡逑與邋ＺｍＮＰ＿００Ｉ１４Ｉ３６４、ＳｂＸＰ＿０２１３２０８６０、ＢｄＸＰ＿００３５７３３２６、ＡｔＬＨＴ２邋進(jìn)化關(guān)系比較相逡逑近。為了更好地了解ＬＨＴ家族蛋白的保守結(jié)構(gòu)特征，利用在線工具Ｍｅｍｅ來識(shí)別編碼逡逑的ＬＨＴ家族中的保守基序，并且每個(gè)基序?qū)挾缺幌拗圃冢常担皞�(gè)殘基之間。每個(gè)保守序逡逑列由不同的顏色框表示�；虻捻樞蚺c它們?cè)趩蝹�(gè)蛋白質(zhì)序列中的位置相對(duì)應(yīng)．結(jié)果顯示逡逑有十個(gè)保守結(jié)構(gòu)被鑒定出，這對(duì)氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)體研究提供了一些理論依據(jù)。逡逑２９逡逑

邐水稻l#基酸轉(zhuǎn)運(yùn)體基因Ｃ＞ｓＺｊＶ７７的交杧與功期■研究逡逑名為１１３，邋Ｆ１代種子在０．５邋ｍＭＣａｄ２溶液中培養(yǎng)四天觀察表型，發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)生分離，分離逡逑比（長(zhǎng)根：短根）約為３：１，說明該突變表型為隱性遺傳（如圖３－２）。逡逑灥逡逑圖３－２黃化粘突變體表型分析逡逑Ｆｉｇ．３－２邋Ｐｈｅｎｏｔｙｐｉｃ邋ａｎａｌｙｓｉｓ邋ｏｆ邋ｍｕｔａｎｔ逡逑注：野生型和突變體水稻種子在含０．５邋ｍＭＣａＣｋ的溶液漂浮的網(wǎng)上培養(yǎng)５ｄ。比例尺為１厘米。逡逑Ｎｏｔｅ：邋Ｓｅｅｄｓ邋ｏｆ邋ｗｉｌｄ－ｔｙｐｅ邋ａｎｄ邋ｍｕｔａｎｔ邋ｐｌａｎｔｓ邋ｗｅｒｅ邋ｃｕｌｔｕｒｅｄ邋ｉｎ邋ｄｅｉｏｎｉｚｅｄ邋ｗａｔｅｒ邋ｉｎ邋ｄａｒｋｎｅｓｓ邋ａｔ邋２８°Ｃ邋ｆｏｒ邋３邋ｄａｙｓ，逡逑ａｎｄ邋ｔｌｉｅｎ邋ｔｒａｎｓｆｅｒｒｅｄ邋ｔｏ邋ａ邋ｎｅｔ邋ｆｌｏａｔｉｎｇ邋ｏｎ邋ａ邋ｓｏｌｕｔｉｏｎ邋ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ邋０．５邋ｍＭ邋ＣａＣｈ邋ｆｏｒ邋５邋ｄ邋（１２－ｈ－ｌｉｇｈｔ邋ａｎｄ逡逑１２－ｈ－ｄａｒｋ邋ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）．邋Ｂａｒ＝ｌｃｍ．逡逑３．２．２邋Ｍｕｔｍａｐ定位突變基因逡逑我們用無菌水將４００顆ＦＩ代種子在２８°Ｃ暗培養(yǎng)箱中培養(yǎng)３天，然后將發(fā)芽種子擺逡逑包含０．５ｍＭＣａｃｌ２溶液的網(wǎng)上２８°Ｃ培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，五天后觀察表型，產(chǎn)生了根發(fā)育受抑逡逑制表型，長(zhǎng)根：短根的分離比約為３：１，選取短根的種子，提�。模危�，送公司進(jìn)行Ｍｕｔｍａｐ逡逑定位（重復(fù)三次）

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;中外科學(xué)家為水稻降砷“解毒”[J];江西飼料;2018年03期

2 ;中外科學(xué)家為水稻降砷“解毒”[J];科學(xué)種養(yǎng);2018年08期

3 段艷芳;;水稻“防癌”新招——堿基天然變異[J];知識(shí)就是力量;2017年09期

4 ;水稻基因資源從6方面創(chuàng)新[J];北京農(nóng)業(yè);2008年08期

5 周艷紅;朱建麗;馬闖;程遙;;水稻基因結(jié)構(gòu)分析與預(yù)測(cè)建模[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年04期

6 ;種控制硅積累的水稻基因被發(fā)現(xiàn)[J];現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技;2006年05期

7 ;我國(guó)科學(xué)家“解讀”水稻基因[J];發(fā)明與革新;2002年06期

8 錢前,滕勝,曾大力,華志華,黃大年;21世紀(jì)我國(guó)水稻基因工程的發(fā)展策略與重點(diǎn)領(lǐng)域[J];中國(guó)稻米;2001年05期

9 馮孝忠;;日本耗巨資研究水稻基因圖[J];種子世界;1991年12期

10 凌忠專;;水稻基因分析的現(xiàn)狀[J];福建稻麥科技;1987年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 任斌;嚴(yán)芳;曠永潔;張大偉;林宏輝;周煥斌;;植物基因組單堿基替換技術(shù)在水稻上的開發(fā)及應(yīng)用[A];2018全國(guó)植物生物學(xué)大會(huì)論文集[C];2018年

2 謝聯(lián)輝;;植病科學(xué)與人類未來——有關(guān)基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性和前瞻性的若干問題[A];農(nóng)業(yè)生物災(zāi)害預(yù)防與控制研究[C];2005年

3 陳志軍;李輝;李陽生;朱英國(guó);;一個(gè)新的水稻基因RWP34的克隆和初步分析[A];湖北省遺傳學(xué)會(huì)第七次代表大會(huì)暨學(xué)術(shù)討論會(huì)論文摘要集[C];2004年

4 楊芳;孫毅;黃壽光;陳旭君;;CRISPR/Cas9系統(tǒng)敲除水稻基因的研究[A];植物病理學(xué)研究進(jìn)展——中國(guó)植物病理學(xué)會(huì)第十二屆青年學(xué)術(shù)研討會(huì)論文選編[C];2015年

5 陳石燕;王宗陽;;T-DNA介導(dǎo)的promoter trap系統(tǒng)[A];中國(guó)植物生理學(xué)會(huì)第九次全國(guó)會(huì)議論文摘要匯編[C];2004年

6 趙基洪;;水稻與菰屬間性狀轉(zhuǎn)移研究[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 王景余;孫海波;李艷萍;鄒美智;;水稻遺傳轉(zhuǎn)化研究及應(yīng)用進(jìn)展[A];中國(guó)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)會(huì)第三屆會(huì)員代表大會(huì)暨學(xué)術(shù)交流會(huì)論文摘要集[C];2006年

8 李磊;李廣旭;吳茂森;陳華民;何晨陽;;受Xoo抑制的水稻基因OsCtBP-A的分子克隆及其表達(dá)分析[A];第四屆中國(guó)植物細(xì)菌病害學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

9 郭龍彪;曾大力;董國(guó)軍;葫時(shí)開;錢前;;超級(jí)稻產(chǎn)量的分子設(shè)計(jì)育種[A];中國(guó)遺傳學(xué)會(huì)植物遺傳和基因組學(xué)專業(yè)委員會(huì)2009年學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要匯編[C];2009年

10 李仁忠;李建業(yè);;用Gumbel分布推算南方水稻基因隔離距離極值[A];糧食安全與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)發(fā)展——2008年全國(guó)農(nóng)業(yè)氣象學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 記者 肖潔;水稻復(fù)雜性狀全基因組關(guān)聯(lián)研究獲突破[N];科學(xué)時(shí)報(bào);2011年

2 丁佳;水稻全基因組關(guān)聯(lián)分析時(shí)代來臨[N];科學(xué)時(shí)報(bào);2010年

3 記者 馬愛平;高產(chǎn)又高抗的水稻基因發(fā)現(xiàn)[N];科技日?qǐng)?bào);2019年

4 史俊庭;周口師院 克隆出水稻抗旱抗鹽基因[N];中國(guó)科學(xué)報(bào);2019年

5 本報(bào)記者 王晶;“海水稻”迎來關(guān)鍵年份[N];中國(guó)海洋報(bào);2019年

6 趙熙熙;全球最大水稻基因庫(kù)獲長(zhǎng)期資助[N];中國(guó)科學(xué)報(bào);2018年

7 記者 李晨;中國(guó)科學(xué)家主導(dǎo)國(guó)際大協(xié)作助力水稻精準(zhǔn)育種[N];中國(guó)科學(xué)報(bào);2018年

8 本報(bào)記者 李晨;國(guó)際大協(xié)作，推動(dòng)水稻精準(zhǔn)育種[N];中國(guó)科學(xué)報(bào);2018年

9 本報(bào)記者 馬愛平;破解水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)“密碼”[N];科技日?qǐng)?bào);2018年

10 長(zhǎng)沙晚報(bào)記者 周和平 通訊員 何靜;重組基因，“設(shè)計(jì)”最好的水稻品種[N];長(zhǎng)沙晚報(bào);2018年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 郝小花;水稻中兩個(gè)籽粒鎘積累相關(guān)基因的功能研究[D];湖南師范大學(xué);2018年

2 張玉霞;水稻胞質(zhì)類受體激酶基因OsRLK和OsNRRB在水稻與細(xì)菌性條斑病菌互作及水稻抗旱中的作用[D];廈門大學(xué);2015年

3 楊俊;OsCaM1-1和OsCML16調(diào)控水稻耐逆性機(jī)制的研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

4 張昭陽;GWAS定位水稻成熟種子組培力相關(guān)基因及功能分析[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

5 鄧先俊;水稻磷脂酰肌醇特異性磷脂酶C4（OsPLC4）調(diào)節(jié)水稻滲透脅迫響應(yīng)及生長(zhǎng)發(fā)育[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

6 蔡維;一氧化氮在水稻開花及非生物脅迫應(yīng)答中的功能研究[D];武漢大學(xué);2015年

7 高峰;miR396調(diào)控水稻產(chǎn)量的分子機(jī)理研究[D];武漢大學(xué);2015年

8 章佳;水稻CCT家族基因的功能研究和Hd1的重新克隆[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

9 孫文強(qiáng);水稻長(zhǎng)葉毛基因Hairy Leaf 6的圖位克隆與功能分析[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

10 許惠濱;轉(zhuǎn)反義LOX-3基因水稻的耐儲(chǔ)藏分子機(jī)制研究[D];福建農(nóng)林大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 陳耀棟;水稻線粒體載體家族基因OsSFC1的圖位克隆[D];浙江大學(xué);2019年

2 申艷婷;水稻病原誘導(dǎo)元件AATCA及其互作轉(zhuǎn)錄因子的功能鑒定[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2019年

3 涂雅杰;水稻組織特異性蛋白質(zhì)互作網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)研究[D];上海交通大學(xué);2017年

4 陸優(yōu)社;水稻OsABCC10基因的克隆及功能分析[D];廣西大學(xué);2019年

5 王小虎;水稻氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)體基因OsLHT1的克隆與功能研究[D];廣西大學(xué);2019年

6 馬海燕;水稻原位轉(zhuǎn)化引起的白化苗的特征特性研究[D];廣西大學(xué);2019年

7 劉玉婷;水稻OsNCED1基因功能的初步研究[D];湖南師范大學(xué);2017年

8 何明良;水稻鹽堿逆境響應(yīng)鋅指蛋白基因OsZFP6表達(dá)特性及功能研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2019年

9 謝仕猛;靶向水稻BADH2和Bel基因的CRISPR/Cas9修飾及遺傳轉(zhuǎn)化[D];海南大學(xué);2017年

10 薛丹陽;水稻La基因的功能研究[D];廈門大學(xué);2018年

本文編號(hào)：2712757