OsUreD基因突变对水稻生长及其氮素营养生理的影响
本文选题:水稻 + OsUreD ; 参考:《中国农业科技导报》2017年03期
【摘要】:植物细胞中,脲酶活性的存在使得尿素经水解后能够成为可被直接利用的铵态氮。脲酶的活性需要金属镍离子的活化,同时也需要三种脲酶辅助蛋白UreD、UreG及UreF的协同作用。本文对T-DNA插入的水稻脲酶辅助蛋白基因Osured突变体的农艺性状、氮素营养生理以及相关的酶活性变化进行了较详细的研究,结果表明,种子萌发1~7d,Osured突变体中的脲酶活性未发生明显变化,但显著低于野生型约60%~80%;精氨酸酶活性显著增加,高于野生型约30%~40%。在水稻幼苗期和分蘖期,突变体则表现出生长受到抑制而植株矮小(其株高、根长显著低于野生型)、分蘖减少,脲酶活性也明显低于野生型约60%~90%。由此表明,OsUreD的功能对维持水稻正常脲酶活性的必要性;该基因的突变导致植物中脲酶及精氨酸酶活性改变等氮代谢途径的紊乱,可能是突变体水稻生长受阻以及分蘖数减少的重要分子生理学因子。
[Abstract]:The presence of urease activity in plant cells allows urea to become ammonium nitrogen that can be used directly after hydrolysis. The activity of urease requires the activation of nickel ion and the synergism of three urease coproteins UreDG and UreF. In this paper, the agronomic characters, nitrogen nutrition physiology and related enzyme activities of rice urease coprotein gene Osured mutant inserted with T-DNA were studied in detail. The urease activity in the seed germination 1 ~ 7 d Osured mutant did not change significantly, but it was significantly lower than that of wild type about 6080%, and arginase activity increased significantly, which was higher than that of wild type about 30%. At seedling stage and tillering stage, the mutant showed that the growth was inhibited and the plant was short (plant height, root length was significantly lower than that of wild type), tiller was decreased, and urease activity was significantly lower than that of wild type. It is suggested that the function of OsUreD is necessary to maintain the normal urease activity in rice, and the mutation of this gene leads to the disturbance of nitrogen metabolism pathway, such as the change of urease and arginase activity in plants. It may be an important molecular physiological factor for the growth of mutant rice and the decrease of tiller number.
【作者单位】: 湖南农业大学农学院;教育部植物与土壤互作重点实验室中国农业大学资源与环境学院;中国科学院上海植物生理生态研究所;重庆市烟草公司科技处;湖南省保靖农业局植保植检站;柏林自由大学;
【基金】:国家自然科学基金项目(Y333ZA1D11) 高等学校博士学科点专项科研基金(20134320110015) 中国烟草重庆公司科技计划基金(NY2 0140401070017)资助
【分类号】:S511
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本文编号:1925967
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