羊草硝酸盐转运蛋白LcNRT1.1、LcNRT1.2和LcNRT1.7编码基因的克隆与表达特征

发布时间：2021-04-26 10:36

　　氮是植物组织和器官的重要组成成分,在植物的生长发育过程中发挥重要作用。硝态氮为大多数植物主要的氮源,植物对NO₃^-的吸收与转运是通过硝态氮转运蛋白来完成的。NRT1.1、NRT1.2和NRT 1.7是NRT基因家族的重要成员,它们不仅参与植物对氮的吸收、转运和再利用过程,还在植物对干旱等逆境响应过程中发挥重要作用。羊草为我国北方草原的重要物种之一,因其长期生活在干旱、寒冷、贫瘠环境下,蕴含丰富的耐贫瘠、抗逆基因资源。因此从羊草中克隆上述基因,不仅为揭示羊草氮吸收、转运的分子调控机理提供基础,还将对培育氮高效利用和抗逆植物提供重要支持。本试验以羊草吉生四号为材料,利用前期已获得的转录组测序数据,通过RT-PCR方法获得羊草LcNRT 1.1、LcNRT 1.2和LcNRT 1.7三个基因的cDNA全长序列。然后利用生物信息学相关软件对LcNRT1.1、LcNRT1.2和LcNRT1.7进行分析,预测各基因编码蛋白的基本结构、亲疏水性和跨膜结构域;研究分析了羊草LcNRT 1.1、LcNRT 1.2和LcNRT 1.7在羊草不同组织间、不同生长时... 

【文章来源】：中国农业科学院北京市

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 植物氮素同化概述
        1.1.1 氮素植物生长发育中的主要作用
        1.1.2 高等植物同化氮素的生理机制
        1.1.3 高等植物吸收氮素的分子机制
    1.2 高等植物硝态氮转运蛋白研究进展
        1.2.1 硝态氮转运蛋白家族研究进展
        1.2.2 硝态氮转运蛋白结构功能研究进展
    1.3 氮素对羊草生长发育研究进展
        1.3.1 施氮对羊草光合作用的影响
        1.3.2 氮素对羊草营养生长的影响
        1.3.3 氮素对羊草生殖生长的影响
        1.3.4 氮肥对羊草品质的影响
    1.4 研究目的与意义
    1.5 研究内容
第二章 LcNRT1.1， LcNRT1.2， LcNRT1.7 全长扩增与生物信息学分析
    2.1 试验材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 菌株和载体
        2.1.3 实验药品
        2.1.4 实验仪器
    2.2 试验方法
        2.2.1 植物预处理
        2.2.2 总RNA提取
        2.2.3 c DNA第一链的合成
        2.2.4 羊草LcNRT1.1， LcNRT1.2， LcNRT1.7 基因克隆
        2.2.5 PCR产物回收纯化与质粒提取
        2.2.6 目的片段与载体的连接
        2.2.7 连接产物的转化
        2.2.8 菌落PCR检测
        2.2.9 基因生物信息学分析
    2.3 结果分析与讨论
        2.3.1 总RNA提取与反转录检测
        2.3.2 羊草NRT基因c DNA全长
        2.3.3 LcNRT1.1、LcNRT1.2 和LcNRT1.7 核苷酸序列分析
        2.3.4 LcNRT1.1、LcNRT1.2 和LcNRT1.7 亲、疏水性预测
        2.3.5 LcNRT1.1、LcNRT1.2 和LcNRT1.7 二级结构预测
        2.3.6 LcNRT1.1、LcNRT1.2 和LcNRT1.7 跨膜区预测
        2.3.7 LcNRT1.1、LcNRT1.2 和LcNRT1.7 亚细胞定位预测
        2.3.8 LcNRT1.1、LcNRT1.2、LcNRT1.7 编码蛋白质序列同源性分析
        2.3.9 LcNRT1.1、LcNRT1.2 和LcNRT1.7 系统进化树的构建
        2.3.10 LcNRT1.1、LcNRT1.2 和LcNRT1.7 三级蛋白结构预测
    2.4 小结
第三章 羊草Lc NRT1.1， Lc NRT1.2， Lc NRT1.7 的表达特性分析
    3.1 羊草不同生长时期Lc NRT1.1， Lc NRT1.2， Lc NRT1.7 表达变化
        3.1.1 材料
        3.1.2 实时荧光定量
        3.1.3 基因的普通PCR扩增
        3.1.4 基因的荧光定量PCR分析
    3.2 昼夜节律对Lc NRT1.1， Lc NRT1.2， Lc NRT1.7 表达的影响
        3.2.1 材料
        3.2.2 实时荧光定量
    3.3 不同形态氮素梯度对Lc NRT1.1， Lc NRT1.2， Lc NRT1.7 表达的影响
        3.3.1 材料
        3.3.2 实时荧光定量
    3.4 不同氮素配比处理对Lc NRT1.1， Lc NRT1.2， Lc NRT1.7 表达的影响
        3.4.1 材料
        3.4.2 实时荧光定量
    3.5 等铵减硝及等硝增铵对Lc NRT1.1、Lc NRT1.2、Lc NRT1.7 表达的影响
        3.5.1 材料
        3.5.2 实时荧光定量
    3.6 结果与分析
        3.6.1 羊草不同生长时期Lc NRT1.1， Lc NRT1.2， Lc NRT1.7 表达特性
        3.6.2 昼夜节律对Lc NRT1.1， Lc NRT1.2， Lc NRT1.7 表达的影响
        3.6.3 不同形态氮素梯度对羊草根系中Lc NRT1.1 和Lc NRT1.7 表达的影响
        3.6.4 不同铵硝配比处理对羊草根系中Lc NRT1.1 和Lc NRT1.7 表达的影响
        3.6.5 等铵减硝对羊草根系中 LcNRT1.1 和 LcNRT1.7 表达的影响
        3.6.6 等硝增铵对羊草根系中Lc NRT1.1 和Lc NRT1.7 表达的影响
    3.7 讨论
    3.8 小结
第四章 全文结论
参考文献
附录
致谢
作者简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]不同氮素形态及其配比对盐胁迫下紫苏生理特性的影响[J]. 隋利,易家宁,王康才,李羽青.  生态学杂志. 2018(11)
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[3]施肥对羊草割草地牧草产量及品质的影响[J]. 白玉婷,卫智军,闫瑞瑞,乌仁其其格,代景忠,王天乐,姚静,孙世贤.  中国草地学报. 2017(04)
[4]氮添加对白羊草种群及土壤特征的影响[J]. 李盼盼,王兵,刘国彬,李彬彬.  中国水土保持科学. 2017(02)
[5]施氮肥对羊草栽培草地生产性能及品质的影响[J]. 胡冬雪,王建丽,潘多锋,张瑞博,李道明,唐凤兰,申忠宝.  中国草地学报. 2017(01)
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[7]羊草功能性状和地上生物量对氮素添加的响应[J]. 宋彦涛,李强,王平,周道玮,乌云娜.  草业科学. 2016(07)
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[9]牧草种子老化生理与修复研究进展[J]. 李颖,毛培胜.  种子. 2013(01)
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博士论文
[1]氮素营养影响水稻水分吸收及光合特性的机制研究[D]. 任彬彬.南京农业大学 2015
[2]水稻氮代谢相关基因OsARG的克隆与功能分析[D]. 马雪峰.中国农业科学院 2011
[3]氮、水和温度对羊草有性生殖及克隆生长的影响[D]. 王俊锋.东北师范大学 2010

硕士论文
[1]施氮对羊草个体特征、群体结构及生产力的影响[D]. 西晓霞.东北师范大学 2018
[2]长期过度放牧致羊草个体“矮小化”的调控机制[D]. 胡宁宁.中国农业科学院 2017
[3]菜心硝转运蛋白基因NRTs的克隆及其表达特性分析[D]. 张跃朋.华南农业大学 2016
[4]人工羊草地水肥效应研究[D]. 苏富源.西北农林科技大学 2016
[5]不结球白菜NRT2基因的表达模式分析及其家族分子进化研究[D]. 孔敏.南京农业大学 2012
[6]水氮耦合对不同基因型夏玉米根系特性和氮、水利用的影响[D]. 王敬锋.山东农业大学 2011
[7]利用同位素技术研究氮素营养对水稻水分与氮素利用效率的影响[D]. 吴芳.南京农业大学 2007



本文编号：3161267