OsNAR2.1参与水稻氮素利用的生物学功能及其机制研究
发布时间：2021-07-22 16:52
水稻（Oryza sativaL.）是世界主要的粮食作物之一,氮素（N）营养影响着植物从代谢到资源分配,再到生长和发育的植物功能的所有水平。常规栽培的水稻多处于淹水的环境中,硝化作用被抑制,因此其根际土壤无机氮以铵态氮（NH4+）为主。但水稻根系可以通过其发达的通气组织将地上部的氧气运输并分泌到根际,使根际的硝化细菌将部分铵态氮氧化成为硝态氮。因此,在水稻的实际生长环境中,根系一直处于铵硝混合营养中。有研究表明,水稻即使一直在淹水的土壤中生长,其吸收的总氮中有5%～40%是以硝态氮的形态吸收。植物从土壤中吸收硝态氮主要由硝态氮运输系统负责,硝态氮系统可分为高亲和运输系统（HATS）和低亲和运输系统（LATS）,使植物能够应对土壤中低或高的NO3-浓度。由于水稻根部的NO3-一直处于产生被吸收再产生的循环过程中,水稻根际的NO3-一直处于较低的水平,因此水稻对NO3-的吸收主要是高亲和运输系统起作用。水稻NO3-的高亲和运输系统主要由OsNRT2家族组成。水稻NO3-运输过程中存在双组分NRT2-NAR2系统,部分OsNRT2家族成员需要与OsNAR2.1而非OsNAR2.2结合才能行使...
【文章来源】：南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：213 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１?ＮＲＴ２ｓ家族和ＮＡＲ２ｓ家族同源性分析（Ｇｕ?ｅ／ｄ，２０１４）??Ｆｉｇ．?１－１?Ｈｏｍｏｌｏｇｙ?ｔｒｅｅ?ｏｆ?ＮＲＴ２ｓ?ａｎｄ?ＮＡＲ２ｓ?ｐｒｏｔｅｉｎ?（Ｇｕ?ｅｌ?ａＬ，?２０１４）??
?ＯｓＮＡＲ２．丨参与水稻氮素利用的生物学功能及其机制研究???限速酶（Ｃａｍｐｂｌｅｅ／ａ／．，?１９９９），ＮＲ基因有两个，分别是施（ＮＡＤＨ特异诱导）和??Ｍａ２?（ＮＡＤ（Ｐ）Ｈ为底物而表达）（范晓荣，２００５）。Ｌｏｐｐｅｓ衫ａ／．?（１９９９）发现ＮＨ４＋抑??制ＮＲ基因的表达，而ＮＣＶ和谷氨酰胺诱导ＮＲ基因表达。植物细胞吸收转运和同化??氮素的过程如图１－３所示。??ＡＭＴ１?ＡＭＴ１?Ｈ?＋??（ＨＶＮＨ４＋?ｓｙｍｐｏｒｔｅｒｊｒｊｊＴｌ?「晒＂（ＮＨ＾ＮＨ＾?ｕｎｉｐｏｒｔｅｒ）?ＰＭ－Ｈ＋ＡＴＰａｓｅ??Ａｓｓｉｍｉｌａｔｉｏｎ?ｒ？??ＮＨ／?？?Ｈ＋?＋?Ａ．Ａ．??Ｖ－ＡＴＰａｓＪ＾ｌｙ－ＰＰａｓｅ??ｎ〇３?Ｚ?３?ＪＩ??（２＝ｉｎ＾?；?（２ｓｓＸｓ＾ｖａｃｕ〇ｌｉ＾／??ＳｙｍｐｏｒｔｅｒＡ?＼?Ａｎｔｉｐｏｒｔｅｒ）?Ｍ－?ａ??＇￣ｖ＞?：：－■?ｉ：?－?：?■■■■????？？?■??图１－３植物细胞吸收转运和同化氮素的过程（Ｘｕ?ｄａ／．，２０１２）??Ｆｉｇ．?１－３?Ｎｉｔｒｏｇｅｎ?ｕｐｔａｋｅ，?ｔｒａｎｓｐｏｒｔ?ａｎｄ?ａｓｓｉｍｉｌａｔｉｏｎ?ｉｎ?ｐｌａｎｔ?ｃｅｌｌ?（Ｘｕ?ｅｔ?ａｉ，?２０１２）??植物内的Ｎ（Ｖ绝大部分储存在细胞的液泡，ＮＣＶ从液泡外流向细胞质的强度决定??着作物对Ｎ〇３？的再利用能力。Ｍｉｌｌｅｒ?ｅ／ａ／．?（１９９２）证实了?ＮＣＶ选择性微电极可以测定??液泡膜内外的ＮＣＶ浓度，为研宄液泡膜上ＮＣＶ运输奠定了基矗与之前己经鉴定的??细胞膜ＮＯｙ运输蛋白一样，植物液泡膜上也有ＮＣＶ运输蛋白
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【参考文献】：
期刊论文
[1]干旱胁迫对水稻生长、生理特性和产量的影响[J]. 段素梅,杨安中,黄义德,吴文革,许有尊,陈刚. 核农学报. 2014(06)
[2]水稻子粒锰、铁、锌、铜含量的QTL定位分析[J]. 黄莹莹,邹德堂,王敬国,刘化龙,兴旺,马婧,武琦. 作物杂志. 2012(06)
[3]不同氮效率水稻品种增硝营养下根系生长的响应特征[J]. 王东升,张亚丽,陈石,段英华,沈其荣. 植物营养与肥料学报. 2007(04)
[4]作物收获指数的研究进展[J]. 潘晓华,邓强辉. 江西农业大学学报. 2007(01)
[5]增硝营养对不同基因型水稻苗期硝酸还原酶活性及其表达量的影响[J]. 曹云,范晓荣,孙淑斌,徐国华,沈其荣,狄廷君. 植物营养与肥料学报. 2007(01)
[6]不同形态氮素营养对水稻抗旱性影响的研究[J]. 高迎旭,周毅,郭世伟,沈其荣. 干旱区研究. 2006(04)
[7]Nitrate Effect on Rice Growth and Nitrogen Absorption and Assimilation at Different Growth Stages[J]. DUAN Ying-Hua, ZHANG Ya-Li, SHEN Qi-Rong and WANG Song-Wei College of Resources and Environmental Sciences, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095 (China).. Pedosphere. 2006(06)
[8]开花期水分胁迫对水稻产量构成及产量的影响[J]. 张瑞珍,邵玺文,童淑媛,杜震宇,杨沫,孙长占. 吉林农业大学学报. 2006(01)
[9]A comparison of nitrate transport in four different rice （Oryza sativa L.） cultivars[J]. Anthony J.Miller. Science in China（Series C:Life Sciences）. 2005(S2)
[10]云南稻种矿质元素含量与形态及品质性状的关系[J]. 曾亚文,申时全,汪禄祥,刘家富,普晓英,杜娟. 中国水稻科学. 2005(02)
本文编号：3297523
【文章来源】：南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：213 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１?ＮＲＴ２ｓ家族和ＮＡＲ２ｓ家族同源性分析（Ｇｕ?ｅ／ｄ，２０１４）??Ｆｉｇ．?１－１?Ｈｏｍｏｌｏｇｙ?ｔｒｅｅ?ｏｆ?ＮＲＴ２ｓ?ａｎｄ?ＮＡＲ２ｓ?ｐｒｏｔｅｉｎ?（Ｇｕ?ｅｌ?ａＬ，?２０１４）??
?ＯｓＮＡＲ２．丨参与水稻氮素利用的生物学功能及其机制研究???限速酶（Ｃａｍｐｂｌｅｅ／ａ／．，?１９９９），ＮＲ基因有两个，分别是施（ＮＡＤＨ特异诱导）和??Ｍａ２?（ＮＡＤ（Ｐ）Ｈ为底物而表达）（范晓荣，２００５）。Ｌｏｐｐｅｓ衫ａ／．?（１９９９）发现ＮＨ４＋抑??制ＮＲ基因的表达，而ＮＣＶ和谷氨酰胺诱导ＮＲ基因表达。植物细胞吸收转运和同化??氮素的过程如图１－３所示。??ＡＭＴ１?ＡＭＴ１?Ｈ?＋??（ＨＶＮＨ４＋?ｓｙｍｐｏｒｔｅｒｊｒｊｊＴｌ?「晒＂（ＮＨ＾ＮＨ＾?ｕｎｉｐｏｒｔｅｒ）?ＰＭ－Ｈ＋ＡＴＰａｓｅ??Ａｓｓｉｍｉｌａｔｉｏｎ?ｒ？??ＮＨ／?？?Ｈ＋?＋?Ａ．Ａ．??Ｖ－ＡＴＰａｓＪ＾ｌｙ－ＰＰａｓｅ??ｎ〇３?Ｚ?３?ＪＩ??（２＝ｉｎ＾?；?（２ｓｓＸｓ＾ｖａｃｕ〇ｌｉ＾／??ＳｙｍｐｏｒｔｅｒＡ?＼?Ａｎｔｉｐｏｒｔｅｒ）?Ｍ－?ａ??＇￣ｖ＞?：：－■?ｉ：?－?：?■■■■????？？?■??图１－３植物细胞吸收转运和同化氮素的过程（Ｘｕ?ｄａ／．，２０１２）??Ｆｉｇ．?１－３?Ｎｉｔｒｏｇｅｎ?ｕｐｔａｋｅ，?ｔｒａｎｓｐｏｒｔ?ａｎｄ?ａｓｓｉｍｉｌａｔｉｏｎ?ｉｎ?ｐｌａｎｔ?ｃｅｌｌ?（Ｘｕ?ｅｔ?ａｉ，?２０１２）??植物内的Ｎ（Ｖ绝大部分储存在细胞的液泡，ＮＣＶ从液泡外流向细胞质的强度决定??着作物对Ｎ〇３？的再利用能力。Ｍｉｌｌｅｒ?ｅ／ａ／．?（１９９２）证实了?ＮＣＶ选择性微电极可以测定??液泡膜内外的ＮＣＶ浓度，为研宄液泡膜上ＮＣＶ运输奠定了基矗与之前己经鉴定的??细胞膜ＮＯｙ运输蛋白一样，植物液泡膜上也有ＮＣＶ运输蛋白
ｌ?３１８００）???０ｓＮＲＡＭＰ３?（０ｓ０６ｇ０６７６０００）???ＡｔＮＲＡＭＰｌ?（Ａｔ１ｇ８０８３０）???ＡｔＮＲＡＭＰ６?（Ａｔｌｇｌ?５９６０）????ＡｔＮＲＡＭＰＳ?（Ａｔ４ｇ１８７９０）???ＯｓＮＲＡＭＰ２?（０ｓ０３ｇ０２０８５００）??Ｉ?０ｓＮＲＡＭＰ７?（Ｏｓｌ?２ｇ０５８１?６００）??０．１????ＡｔＮＲＡＭＰ２?（Ａｔｌｇ４７２４０）???ＡｔＮＲＡＭＰ３?（Ａｔ２ｇ２３１５０）???ＡｔＮＲＡＭＰ４?（Ａｔ５ｇ６７３３０）??图１－５水稻和拟南芥ＮＲＡＭＰ成员的进化树（Ｔａｋａｈａｓｈｉ?Ｗ?ｄ，２０１１）?－??Ｆｉｇ．?１－５．?Ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ?ｔｒｅｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＮＲＡＭＰ?ｐｒｏｔｅｉｎｓ?ｏｆ?ｒｉｃｅ?ａｎｄ?Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ?（Ｔａｋａｈａｓｈｉ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１１）??６研究目的意义和技术路线??６．１研究目的及意义??水稻不仅是主要的粮食作物，也是用于研宄单子叶植物重要的模式物种。氮素营??养影响植物从代谢到资源分配及生长和发育的所有生长水平。水稻根系可以通过起发??达的通气组织将地上部光合作用产生的氧气运输并分泌到根际，使根际的硝化细菌将??１２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]干旱胁迫对水稻生长、生理特性和产量的影响[J]. 段素梅,杨安中,黄义德,吴文革,许有尊,陈刚. 核农学报. 2014(06)
[2]水稻子粒锰、铁、锌、铜含量的QTL定位分析[J]. 黄莹莹,邹德堂,王敬国,刘化龙,兴旺,马婧,武琦. 作物杂志. 2012(06)
[3]不同氮效率水稻品种增硝营养下根系生长的响应特征[J]. 王东升,张亚丽,陈石,段英华,沈其荣. 植物营养与肥料学报. 2007(04)
[4]作物收获指数的研究进展[J]. 潘晓华,邓强辉. 江西农业大学学报. 2007(01)
[5]增硝营养对不同基因型水稻苗期硝酸还原酶活性及其表达量的影响[J]. 曹云,范晓荣,孙淑斌,徐国华,沈其荣,狄廷君. 植物营养与肥料学报. 2007(01)
[6]不同形态氮素营养对水稻抗旱性影响的研究[J]. 高迎旭,周毅,郭世伟,沈其荣. 干旱区研究. 2006(04)
[7]Nitrate Effect on Rice Growth and Nitrogen Absorption and Assimilation at Different Growth Stages[J]. DUAN Ying-Hua, ZHANG Ya-Li, SHEN Qi-Rong and WANG Song-Wei College of Resources and Environmental Sciences, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095 (China).. Pedosphere. 2006(06)
[8]开花期水分胁迫对水稻产量构成及产量的影响[J]. 张瑞珍,邵玺文,童淑媛,杜震宇,杨沫,孙长占. 吉林农业大学学报. 2006(01)
[9]A comparison of nitrate transport in four different rice （Oryza sativa L.） cultivars[J]. Anthony J.Miller. Science in China（Series C:Life Sciences）. 2005(S2)
[10]云南稻种矿质元素含量与形态及品质性状的关系[J]. 曾亚文,申时全,汪禄祥,刘家富,普晓英,杜娟. 中国水稻科学. 2005(02)
本文编号：3297523
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