植物生長需要多種營養(yǎng)元素,其中氮是限制植物生長和形成產(chǎn)量的首要因素。植物從土壤中吸收的無機(jī)氮源主要為硝態(tài)氮(NO3-)和銨態(tài)氮(NH4+)兩種形式。水稻前期主要生長在淹水條件下,根系環(huán)境中氮素主要是NH4+,而在水稻生長的后期,干濕交替的灌溉方式會(huì)大大增加根際NO3-的含量。此外,水稻具有發(fā)達(dá)的通氣組織,可以將地上部的O2運(yùn)輸?shù)礁H并供給根際硝化細(xì)菌生長繁殖,與之伴隨的硝化作用將根際部分NH4+轉(zhuǎn)化成N03-,從而導(dǎo)致水稻即使在淹水的土壤中也是生長在NH4+和N03-混合供應(yīng)的環(huán)境中。為了適應(yīng)多變的環(huán)境,植物進(jìn)化出了低親和(LATS)和高親和(HATS)兩種NO3-轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)。通常認(rèn)為植物對(duì)NO3-的轉(zhuǎn)運(yùn),在高濃度NO3-條件下由低親和NO3-轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白NPF家族成員負(fù)責(zé),而低濃度N03-條件下由高親和N03-轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白NRT2及其互作蛋白NAR2家族成員負(fù)責(zé)。根據(jù)水稻全基因組的測(cè)序結(jié)果,預(yù)測(cè)水稻OsNRT2和OsNAR2家族分別有5個(gè)和3個(gè)成員,其中OsNAR2.1,OsNRT2.3a和OsNRT2.3b基因的生理功能已得到了較為深入的鑒定,OsNRT2.1/OsNRT2.2和OsNRT2...

【文章頁數(shù)】：130 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
中英文縮寫詞
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1 硝態(tài)氮在水稻生長發(fā)育過程中營養(yǎng)作用
        1.1 水稻根際的硝化作用
        1.2 硝態(tài)氮促進(jìn)水稻銨態(tài)氮吸收同化
    2 植物吸收硝態(tài)氮的分子機(jī)制
        2.1 植物硝酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白NRT1/PTR和NRT2家族
        2.2 植物轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白SLAC/SLAH和CLC家族
    3 植物硝酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的功能
        3.1 植物對(duì)土壤中硝態(tài)氮的吸收
        3.2 植物體內(nèi)硝酸鹽的長距離運(yùn)輸
    4 硝酸鹽信號(hào)傳導(dǎo)的分子機(jī)制
        4.1 硝酸鹽信號(hào)受體
        4.2 硝酸鹽的響應(yīng)
        4.3 硝態(tài)氮響應(yīng)的順式作用元件
第二章 研究的目的意義和技術(shù)路線
    1 目的意義
    2 技術(shù)路線
第三章 水稻OsNRT2.4基因生物信息學(xué)及表達(dá)模式分析
    1 引言
    2 材料與方法
        2.1 OsNRT2.4基因生物信息學(xué)分析
            2.1.1 OsNRT2.4基因序列分析
            2.1.2 OsNRT2.4跨膜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析
        2.2 OsNRT2.4亞細(xì)胞定位分析
            2.2.1 試驗(yàn)材料
            2.2.2 eGFP融合表達(dá)載體的構(gòu)建
            2.2.3 水稻原生質(zhì)體的獲得和OsNRT2.4基因的轉(zhuǎn)化
        2.3 OsNRT2.4基因表達(dá)模式分析
        2.4 OsNRT2.4組織定位分析
            2.4.1 水稻基因組DNA的提取
            2.4.2 OsNRT2.4組織定位表達(dá)載體的構(gòu)建
            2.4.3 水稻轉(zhuǎn)基因流程
            2.4.4 轉(zhuǎn)基因水稻的檢測(cè)
            2.4.5 水稻不同組織部位樣品的采集
            2.4.6 GUS染色及觀測(cè)
    3 結(jié)果與分析
        3.1 水稻OsNRT2.4基因結(jié)構(gòu)及跨膜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特征
        3.2 OsNRT2.4亞細(xì)胞定位
        3.3 OsNRT2.4的組織定位
        3.4 不同形態(tài)、濃度氮素供應(yīng)和激素處理對(duì)OsNRT2.4表達(dá)影響
    4 討論
第四章 OsNRT2.4在爪蟾卵母細(xì)胞中轉(zhuǎn)運(yùn)硝酸鹽和生長素功能的分析
    1 引言
    2 材料與方法
        2.1 試驗(yàn)材料
        2.2 OsNRT2.4 cDNA克隆的獲得
        2.3 OsNRT2.4爪蟾卵母細(xì)胞異源表達(dá)載體的構(gòu)建
        2.4 OsNRT2.4基因cRNA的體外合成
        2.5 爪蟾卵母細(xì)胞的獲得和微注射
        2.6 注入cRNA的爪蟾卵母細(xì)胞的培養(yǎng)
        2.7 NO3
-的吸收和外排實(shí)驗(yàn)
            2.7.1 爪蟾卵母細(xì)胞對(duì)NO3
-的吸收實(shí)驗(yàn)
            2.7.2 爪蟾卵母細(xì)胞對(duì)¹⁵NO3
-的吸收動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)
            2.7.3 爪蟾卵母細(xì)胞對(duì)NO3
-的外排實(shí)驗(yàn)
        2.8 爪蟾卵母細(xì)胞對(duì)³H-IAA的吸收實(shí)驗(yàn)
    3 結(jié)果與分析
        3.1 OsNRT2.4具有轉(zhuǎn)運(yùn)NO3
-的功能
        3.2 OsNRT2.4與OsNAR2.1不能互作
        3.3 OsNRT2.4不是NO3
-的外排轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白
        3.4 OsNRT2.4的NO3
-吸收動(dòng)力學(xué)特性
        3.5 OsNRT2.4不能轉(zhuǎn)運(yùn)生長素(IAA)
    4 討論
第五章 OsNRT2.4敲除對(duì)水稻生長和氮素分配的影響
    1 引言
    2 材料方法
        2.1 試驗(yàn)材料
        2.2 OsNRT2.4敲除突變體的獲得
        2.3 水稻¹⁵N-NO3
-吸收和再分配實(shí)驗(yàn)
            2.3.1 根系¹⁵N-NO3
-瞬時(shí)吸收實(shí)驗(yàn)
            2.3.2 ¹⁵N-NO3
-由根系到地上部的轉(zhuǎn)運(yùn)實(shí)驗(yàn)
            2.3.3 ¹⁵N- NO3
-由老葉到其他部位的再分配實(shí)驗(yàn)
        2.4 水稻體內(nèi)NO3
--N的測(cè)定
        2.5 植物樣品的消化及植物全氮(總凱式N)的測(cè)定
        2.6 水稻根系動(dòng)態(tài)生長測(cè)定
        2.7 NO3
-轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因和OsMADSs基因表達(dá)分析
        2.8 田間農(nóng)藝學(xué)性狀的統(tǒng)計(jì)
    3 結(jié)果與分析
        3.1 OsNRT2.4敲除突變體的獲得與分子鑒定
        3.2 OsNRT2.4敲除對(duì)水稻根系生長的影響
        3.3 OsNRT2.4敲除對(duì)水稻OsMADSs基因表達(dá)的影響
        3.4 OsNRT2.4敲除對(duì)¹⁵N-NO3
-吸收速率的影響
        3.5 OsNRT2.4敲除對(duì)水稻生長和氮素積累的影響
        3.6 OsNRT2.4敲除對(duì)¹⁵N-NO3
-轉(zhuǎn)運(yùn)再分配的影響
            3.6.1 OsNRT2.4敲除對(duì)¹⁵N-NO3
-從根系到地上部轉(zhuǎn)運(yùn)的影響
            3.6.2 OsNRT2.4敲除對(duì)¹⁵N-NO3
-從老葉到其他器官再分配的影響
        3.7 OsNRT2.4敲除對(duì)OsNAR2s和其他OsNRT2s基因表達(dá)的影響
        3.8 OsNRT2.4敲除對(duì)水稻生育后期農(nóng)藝性狀的影響
            3.8.1 OsNRT2.4敲除突變體灌漿期的表型
            3.8.2 OsNRT2.4敲除突變體灌漿期各部位氮含量
            3.8.3 OsNRT2.4敲除突變體成熟期表型及農(nóng)藝學(xué)性狀
            3.8.4 OsNRT2.4敲除突變體成熟期各部位氮含量
    4 討論
        4.1 OsNRT2.4參與了NO3
-調(diào)控的水稻側(cè)根的發(fā)生
        4.2 OsNRT2.4參與了水稻體內(nèi)NO3
-的再分配
第六章 超表達(dá)OsNRT2.4對(duì)水稻生長和氮素吸收的影響
    1 引言
    2 材料方法
        2.1 試驗(yàn)材料
        2.2 OsNRT2.4超表達(dá)載體的構(gòu)建
        2.3 OsNRT2.4超表達(dá)水稻轉(zhuǎn)基因流程
        2.4 OsNRT2.4超表達(dá)水稻陽性苗的鑒定
        2.5 水稻生長的水培實(shí)驗(yàn)
        2.6 OsNRT2.4超表達(dá)對(duì)OsNAR2s和其他OsNRT2s表達(dá)的分析
        2.7 OsNRT2.4超表達(dá)和野生型材料田間實(shí)驗(yàn)
    3 結(jié)果與分析
        3.1 OsANRT2.4超表達(dá)水稻材料的獲得與分子鑒定
        3.2 OsNRT2.4超表達(dá)水稻對(duì)NO3
-的吸收和生長的影響
        3.3 OsNRT2.4超表達(dá)對(duì)水稻后期性狀的影響
        3.4 OsNRT2.4超表達(dá)對(duì)OsNAR2s和其他OsNRT2s基因表達(dá)分析
    4 討論
全文結(jié)論
創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
附錄
在讀期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號(hào)：3816095

boshi