水通道蛋白OsPIP1；2對水稻葉片中CO 2 運輸?shù)墓δ苎芯?/H1>
發(fā)布時間：2022-07-13 16:38
隨著工業(yè)化的發(fā)展,大氣中二氧化碳濃度不斷升高,所導(dǎo)致的全球氣候變化對人類產(chǎn)生了巨大的威脅。植物是地球上固定二氧化碳的最重要的生物,如果通過植物自身機(jī)制進(jìn)一步增加其吸收二氧化碳的能力,這無疑是降低大氣二氧化碳濃度的一種最有效的方式。水稻是我國主要的農(nóng)作物,種植面積及產(chǎn)量均為世界第一,且種質(zhì)資源豐富。二氧化碳進(jìn)入植物葉片葉綠體的過程分為從大氣進(jìn)入葉片的過程和從葉肉細(xì)胞到達(dá)葉綠體的過程,分別用氣孔導(dǎo)度和葉肉導(dǎo)度來表示。植物葉片氣孔是控制氣體交換的門戶,對植物光合作用起著限制作用,相反葉肉導(dǎo)度對二氧化碳的影響一直被認(rèn)為是穩(wěn)定的。然而近年來的研究結(jié)果表明,葉肉導(dǎo)度對植物運輸二氧化碳和光合作用的影響也是很大的。水通道蛋白最早發(fā)現(xiàn)與水分運輸有關(guān)。在蛋白結(jié)構(gòu)上,它是由四個相同的亞基構(gòu)成,并且各有六個跨膜結(jié)構(gòu)域。在植物中,水通道蛋白家族可以分為細(xì)胞膜上的PIP亞家族、液泡膜上的TIP亞家族及兩個小亞家族NIP、SIP。隨著研究的深入,研究者發(fā)現(xiàn)除了運輸水分,水通道蛋白還具有轉(zhuǎn)運一些小分子物質(zhì)的作用。煙草水通道蛋白NtAQP1和擬南芥水通道蛋白AtPIP1;2被證實具有運輸二氧化碳的功能。但在單子葉植物,...
【文章頁數(shù)】：147 頁
【學(xué)位級別】：博士
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
英文縮略符及其中英文對照
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 植物增強(qiáng)吸收CO_2的重要意義
1.2 C3植物光合作用過程及與CO_2吸收的關(guān)系
1.2.1 C3植物光合作用過程
1.2.2 電子傳遞與卡爾文循環(huán)過程
1.2.3 光呼吸過程
1.3 氣孔導(dǎo)度、葉肉導(dǎo)度對葉片光合速率的影響
1.3.1 氣孔導(dǎo)度對葉片光合速率的影響
1.3.2 葉肉導(dǎo)度對葉片光合速率的影響
1.4 植物水通道蛋白的基本功能與特性
1.4.1 水通道蛋白的結(jié)構(gòu)
1.4.2 水通道蛋白的分類及研究進(jìn)展
1.5 研究意義
1.6 研究思路
第二章 水通道蛋白OSPIP1;2生物信息學(xué)及表達(dá)模式分析
引言
1 OsPIP1;2生物信息學(xué)分析
1.1 材料與方法
2 OsPIP1;2亞細(xì)胞定位分析
2.1 實驗材料及試劑
2.2 試驗方法
3 OsPIP1;2表達(dá)模式分析
3.1 實驗材料
3.2 試驗方法
4 結(jié)果與分析
4.1 OsPIP1;2序列及蛋白結(jié)構(gòu)分析
4.2 水通道蛋白基因的系統(tǒng)進(jìn)化樹分析
4.3 OsPIP1;2的跨膜結(jié)構(gòu)分析
4.4 OsPIP1;2基因芯片數(shù)據(jù)分析
4.5 OsPIP1;2在不同生育期中的表達(dá)分析
4.6 OsPIP1;2組織定位分析
4.7 OsPIP1;2亞細(xì)胞定位分析
4.8 OsPIP1;2在高濃度CO_2下的表達(dá)模式分析
5 討論
第三章 水通道蛋白OsPIP1;2超表達(dá)、沉默及突變體材料的鑒定
引言
1 轉(zhuǎn)基因材料的獲得
1.1 試驗材料
1.2 試驗方法
2 轉(zhuǎn)基因材料的分子生物學(xué)鑒定
2.1 試驗材料
2.2 試驗方法
3 結(jié)果與分析
3.1 OsPIP1;2超表達(dá)材料的鑒定
3.2 OsPIP1;2基因沉默材料的鑒定
3.3 OsPIP1;2突變體材料的鑒定
3.4 OsPIP1;2轉(zhuǎn)基因材料對水稻生長與產(chǎn)量的影響
4 討論
第四章 水通道蛋白OsPIP1;2超表達(dá)及突變體對水稻葉肉導(dǎo)度的影響
引言
1 材料與方法
1.1 試驗材料
1.2 試驗方法
2 結(jié)果與分析
2.1 OsPIP1;2超表達(dá)及突變體材料對葉片氣孔密度及大小的影響
2.2 OsPIP1;2超表達(dá)及突變體材料對葉片葉綠素含量的影響
2.3 OsPIP1;2超表達(dá)及突變體材料對水稻光響應(yīng)曲線的影響
2.4 OsPIP1;2超表達(dá)及突變體材料對植株二氧化碳響應(yīng)曲線的影響
2.5 OsPIP1;2超表達(dá)及突變體材料對葉片光合特性的影響
2.6 OsPIP1;2超表達(dá)及突變體材料對葉片氣孔導(dǎo)度及葉肉導(dǎo)度的影響
2.7 OsPIP1;2超表達(dá)及突變體材料對葉片失水率的影響
2.8 OsPIP1;2超表達(dá)及突變體材料對葉片Rubisco酶基因表達(dá)量及活性的影響
3 討論
第五章 水通道蛋白OsPIP1;2超表達(dá)、野生型及突變體材料對二氧化碳濃度升高的響應(yīng)
引言
1 材料與方法
1.1 試驗材料
1.2 試驗方法
2 結(jié)果與分析
2.1 高濃度CO_2對OsPIP1;2超表達(dá)及突變體材料生長的影響
2.2 高濃度CO_2對OsPIP1;2超表達(dá)及突變體材料韌皮部蔗糖濃度的影響
2.3 高濃度CO_2對OsPIP1;2超表達(dá)及突變體材料蔗糖濃度的影響
2.4 高濃度CO_2對OsPIP1;2超表達(dá)及突變體材料總根長及根尖質(zhì)子分泌的影響
3 討論
第六章 水通道蛋白OsPIP1;2超表達(dá)對水稻產(chǎn)量的影響
引言
1 材料與方法
1.1 試驗材料
1.2 試驗小區(qū)土壤理化性質(zhì)
2 試驗方法
2.1 田間試驗及產(chǎn)量測定
2.2 轉(zhuǎn)基因材料農(nóng)藝性狀的統(tǒng)計
2.3 轉(zhuǎn)基因材料葉片凈光合速率及葉綠素含量的測定
2.4 轉(zhuǎn)基因材料組織總碳、總氮的測定
3 結(jié)果與分析
3.1 OsPIP1;2超表達(dá)材料葉片葉綠素含量及凈光合速率分析
3.2 OsPIP1;2超表達(dá)材料田間試驗表型分析
3.3 OsPIP1;2超表達(dá)材料農(nóng)藝性狀分析
3.4 OsPIP1;2超表達(dá)對水稻總碳、總氮積累的影響
4 討論
全文結(jié)論
創(chuàng)新點與展望
參考文獻(xiàn)
附錄
在讀期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]關(guān)于非政府間國際氣候變化專門委員會（NIPCC）報告[J]. 王紹武,羅勇,趙宗慈. 氣候變化研究進(jìn)展. 2010(02)
[2]FACE對三系雜交秈稻汕優(yōu)63根系活性影響的研究[J]. 劉紅江,楊連新,黃建曄,董桂春,朱建國,劉鋼,王余龍. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2009(01)
[3]The role of water channel proteins and nitric oxide signaling in rice seed germination[J]. Sang-Soo Kwak. Cell Research. 2007(07)
[4]超高產(chǎn)粳型水稻生長發(fā)育特性的研究[J]. 楊建昌,杜永,吳長付,劉立軍,王志琴,朱慶森. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2006(07)
[5]Expression and functional analysis of the rice plasma-membrane intrinsic protein gene family[J]. Lei Guo~1 Zi Yi Wang~1 Hong Lin~1 Wei Er Cui~1 Jun Chen~1 Meihua Liu~1 Zhang Liang Chen~(1,2) Li Jia Qu~(1,2) Hongya Gu~(1,2)1 Peking-Yale Joint Research Center for Plant Molecular Genetics and AgroBiotechnology,National Laboratoryfor Protein Engineering and Plant Genetic Engineering,College of Life Sciences,Peking University,Beijing 100871,China;2 The National Plant Gene Research Center,Beijing 100101,China. Cell Research. 2006(03)
[6]TheRelati磷饑餓時番茄幼苗根系質(zhì)膜H+- ATP酶活性的變化與磷吸收的關(guān)系（英文）[J]. 宋克敏,焦新之,李琳,顏季瓊. 植物生理學(xué)報. 2001(01)
本文編號：3660390
本文鏈接：http://sikaile.net/shoufeilunwen/nykjbs/3660390.html
【文章頁數(shù)】：147 頁
【學(xué)位級別】：博士
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
英文縮略符及其中英文對照
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 植物增強(qiáng)吸收CO_2的重要意義
1.2 C3植物光合作用過程及與CO_2吸收的關(guān)系
1.2.1 C3植物光合作用過程
1.2.2 電子傳遞與卡爾文循環(huán)過程
1.2.3 光呼吸過程
1.3 氣孔導(dǎo)度、葉肉導(dǎo)度對葉片光合速率的影響
1.3.1 氣孔導(dǎo)度對葉片光合速率的影響
1.3.2 葉肉導(dǎo)度對葉片光合速率的影響
1.4 植物水通道蛋白的基本功能與特性
1.4.1 水通道蛋白的結(jié)構(gòu)
1.4.2 水通道蛋白的分類及研究進(jìn)展
1.5 研究意義
1.6 研究思路
第二章 水通道蛋白OSPIP1;2生物信息學(xué)及表達(dá)模式分析
引言
1 OsPIP1;2生物信息學(xué)分析
1.1 材料與方法
2 OsPIP1;2亞細(xì)胞定位分析
2.1 實驗材料及試劑
2.2 試驗方法
3 OsPIP1;2表達(dá)模式分析
3.1 實驗材料
3.2 試驗方法
4 結(jié)果與分析
4.1 OsPIP1;2序列及蛋白結(jié)構(gòu)分析
4.2 水通道蛋白基因的系統(tǒng)進(jìn)化樹分析
4.3 OsPIP1;2的跨膜結(jié)構(gòu)分析
4.4 OsPIP1;2基因芯片數(shù)據(jù)分析
4.5 OsPIP1;2在不同生育期中的表達(dá)分析
4.6 OsPIP1;2組織定位分析
4.7 OsPIP1;2亞細(xì)胞定位分析
4.8 OsPIP1;2在高濃度CO_2下的表達(dá)模式分析
5 討論
第三章 水通道蛋白OsPIP1;2超表達(dá)、沉默及突變體材料的鑒定
引言
1 轉(zhuǎn)基因材料的獲得
1.1 試驗材料
1.2 試驗方法
2 轉(zhuǎn)基因材料的分子生物學(xué)鑒定
2.1 試驗材料
2.2 試驗方法
3 結(jié)果與分析
3.1 OsPIP1;2超表達(dá)材料的鑒定
3.2 OsPIP1;2基因沉默材料的鑒定
3.3 OsPIP1;2突變體材料的鑒定
3.4 OsPIP1;2轉(zhuǎn)基因材料對水稻生長與產(chǎn)量的影響
4 討論
第四章 水通道蛋白OsPIP1;2超表達(dá)及突變體對水稻葉肉導(dǎo)度的影響
引言
1 材料與方法
1.1 試驗材料
1.2 試驗方法
2 結(jié)果與分析
2.1 OsPIP1;2超表達(dá)及突變體材料對葉片氣孔密度及大小的影響
2.2 OsPIP1;2超表達(dá)及突變體材料對葉片葉綠素含量的影響
2.3 OsPIP1;2超表達(dá)及突變體材料對水稻光響應(yīng)曲線的影響
2.4 OsPIP1;2超表達(dá)及突變體材料對植株二氧化碳響應(yīng)曲線的影響
2.5 OsPIP1;2超表達(dá)及突變體材料對葉片光合特性的影響
2.6 OsPIP1;2超表達(dá)及突變體材料對葉片氣孔導(dǎo)度及葉肉導(dǎo)度的影響
2.7 OsPIP1;2超表達(dá)及突變體材料對葉片失水率的影響
2.8 OsPIP1;2超表達(dá)及突變體材料對葉片Rubisco酶基因表達(dá)量及活性的影響
3 討論
第五章 水通道蛋白OsPIP1;2超表達(dá)、野生型及突變體材料對二氧化碳濃度升高的響應(yīng)
引言
1 材料與方法
1.1 試驗材料
1.2 試驗方法
2 結(jié)果與分析
2.1 高濃度CO_2對OsPIP1;2超表達(dá)及突變體材料生長的影響
2.2 高濃度CO_2對OsPIP1;2超表達(dá)及突變體材料韌皮部蔗糖濃度的影響
2.3 高濃度CO_2對OsPIP1;2超表達(dá)及突變體材料蔗糖濃度的影響
2.4 高濃度CO_2對OsPIP1;2超表達(dá)及突變體材料總根長及根尖質(zhì)子分泌的影響
3 討論
第六章 水通道蛋白OsPIP1;2超表達(dá)對水稻產(chǎn)量的影響
引言
1 材料與方法
1.1 試驗材料
1.2 試驗小區(qū)土壤理化性質(zhì)
2 試驗方法
2.1 田間試驗及產(chǎn)量測定
2.2 轉(zhuǎn)基因材料農(nóng)藝性狀的統(tǒng)計
2.3 轉(zhuǎn)基因材料葉片凈光合速率及葉綠素含量的測定
2.4 轉(zhuǎn)基因材料組織總碳、總氮的測定
3 結(jié)果與分析
3.1 OsPIP1;2超表達(dá)材料葉片葉綠素含量及凈光合速率分析
3.2 OsPIP1;2超表達(dá)材料田間試驗表型分析
3.3 OsPIP1;2超表達(dá)材料農(nóng)藝性狀分析
3.4 OsPIP1;2超表達(dá)對水稻總碳、總氮積累的影響
4 討論
全文結(jié)論
創(chuàng)新點與展望
參考文獻(xiàn)
附錄
在讀期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]關(guān)于非政府間國際氣候變化專門委員會（NIPCC）報告[J]. 王紹武,羅勇,趙宗慈. 氣候變化研究進(jìn)展. 2010(02)
[2]FACE對三系雜交秈稻汕優(yōu)63根系活性影響的研究[J]. 劉紅江,楊連新,黃建曄,董桂春,朱建國,劉鋼,王余龍. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2009(01)
[3]The role of water channel proteins and nitric oxide signaling in rice seed germination[J]. Sang-Soo Kwak. Cell Research. 2007(07)
[4]超高產(chǎn)粳型水稻生長發(fā)育特性的研究[J]. 楊建昌,杜永,吳長付,劉立軍,王志琴,朱慶森. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2006(07)
[5]Expression and functional analysis of the rice plasma-membrane intrinsic protein gene family[J]. Lei Guo~1 Zi Yi Wang~1 Hong Lin~1 Wei Er Cui~1 Jun Chen~1 Meihua Liu~1 Zhang Liang Chen~(1,2) Li Jia Qu~(1,2) Hongya Gu~(1,2)1 Peking-Yale Joint Research Center for Plant Molecular Genetics and AgroBiotechnology,National Laboratoryfor Protein Engineering and Plant Genetic Engineering,College of Life Sciences,Peking University,Beijing 100871,China;2 The National Plant Gene Research Center,Beijing 100101,China. Cell Research. 2006(03)
[6]TheRelati磷饑餓時番茄幼苗根系質(zhì)膜H+- ATP酶活性的變化與磷吸收的關(guān)系（英文）[J]. 宋克敏,焦新之,李琳,顏季瓊. 植物生理學(xué)報. 2001(01)
本文編號：3660390
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