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高亲和性硝酸盐转运基因型水稻品种初筛及该基因的诱导表达研究

作　者: 赖灯妮
导　师: 彭克勤
学　校: 湖南农业大学
专　业: 植物学
关键词: 水稻 硝酸盐吸收 OsNRT2和OsNAR2表达
分类号: S511
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


本研究利用水稻在低硝酸盐浓度（N1,20μM）,标准硝酸盐浓度（N2,200μM）,高硝酸盐浓度（N3,2000μM）的生长率之比、苗高分布以及硝酸盐吸收动力学常数初步筛选出硝酸盐高亲和性品种、硝酸盐低亲和性品种,并研究其OsNRT2和OsNAR2基因表达。主要结果如下:1.在低浓度生长率/标准浓度生长率（N1/N2）越接近于1的情况下,高浓度生长率/标准浓度生长率（N3/N2）＜1说明为低氮高效型,（N3/N2）＞1则说明为双氮高效型。（N1/N2）越偏离1,则不可能为硝酸盐高效型品种。从19个供试水稻发现品种间的生长率和硝酸盐吸收存在差异,Nipponbare为双氮高效型、Tongyi为低氮高效型、IR8以及陆稻农林21都为高氮高效型。通过苗高分布以及硝酸盐吸收动力学常数分析进一步证实了该结果,并发现IR8在低硝酸盐浓度下的吸收速率大于陆稻农林21。2.提取水稻品种的总RNA,运用两步RT-PCR法对高亲和性硝酸盐基因OsNRT2和OsNAR2家族进行转录表达。研究结果发现OsNRT2.3为组成型,基本上不受NO3-供应影响;OsNRT2.1、2.2、2.4和OsNAR2.1为诱导型;在供NO3-0.5h时OsNRT2.4、OsNAR2.1表达较弱,为中度诱导型;在供NO3过程OsNRT2.1,OsNRT2.2表达强,为高诱导型;通过电泳图像分析,OsNTR2.4和OsNAR2.1基因表达在0.5h时最弱,3 h时最强;OsNTR2.1,OsNTR 2.2表达随着诱导时间的增长而增强。3.Nipponbare与Tongyi两品种在OsNRT2.1表达上存在差异。与Tongyi相比,Nipponbare的OsNRT2.1表达所需诱导时间短,在3h表达比Tongyi强。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
Ⅰ 前言  8-18
  1 水稻硝态氮营养特点  8-10
    1.1 硝酸盐对水稻生理作用  8-10
      1.1.1 增硝对水稻侧根生长的影响  9
      1.1.2 增硝对水稻N积累、NR、GS的影响  9-10
  2 谷类作物的氮肥利用效率  10-13
    2.1 氮肥利用效率的定义  10-11
    2.2 谷类作物氮肥利用效率国内外状况  11-12
    2.3 水稻高效基因型初步筛选及评价指标  12-13
  3 水稻硝酸盐高亲和性系统  13-17
    3.1 硝酸盐转运蛋白NRT2家族的基因结构  14-16
    3.2 NRT2和NAR2的转运调节及其表达  16-17
      3.2.1 NRT2/NAR2系统组成  16
      3.2.2 NRT2/NAR2基因表达  16-17
  4 研究目的和意义  17-18
Ⅱ 水稻硝酸盐高亲和性品种、硝酸盐低亲和性品种的筛选  18-24
  1 材料与方法  18-19
    1.1 供试材料  18
    1.2 试验内容和方法  18-19
    1.3 性状考查  19
    1.4 数据处理与分析  19
  2 结果与分析  19-23
    2.1 不同硝酸盐浓度对水稻生长率的影响  19-21
    2.2 不同硝酸盐浓度下苗高表型分布  21
    2.3 高效氮基因型水稻品种筛选及其鉴定  21-23
  3 小结与讨论  23-24
Ⅲ 水稻硝酸盐高亲和性基因的诱导表达  24-32
  1 材料与方法  24-28
    1.1 主要试剂  24
    1.2 方法  24-28
      1.2.1 引物设计  24-25
      1.2.2 材料的获取  25
      1.2.3 总RNA的提取  25-26
      1.2.4 总RNA处理和DNA检测  26-27
      1.2.5 总RNA检测  27
      1.2.6 RT-PCR反转录OsNRT2  27-28
  2 结果与分析  28-31
    2.1 水稻根、芽RNA提取  28-29
    2.2 等浓度RNA检测  29-30
    2.3 OsNRT2s和OsNAR2s基因在根系中的表达  30
    2.4 Nipponbare与Tongyi NRT2.1的差异  30-31
  3 小结与讨论  31-32
全文总结  32-33
参考文献  33-40
附录  40-41
致谢  41-42
作者简介  42

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 禾谷类作物 > 稻
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