白酸对白黄瓜的功效与作用有什么作用

【摘要】:氮(N)素是维持植物正常苼长所不可或缺的大量元素之一,是构成核酸、氨基酸、叶绿素和植物激素等活性物质的重要成分植物依靠根系从土壤中吸收硝态氮(N03--N)、铵態氮(NH4+-N)和小分子有机N来进行N的获取。在通气性良好的土壤中,由于土壤微生物的硝化作用,土壤中N形态主要以NO3--N为主因此,NO3-是植株能够利用的主要N源。土壤NO3-的含量会随着土壤环境的变化产生很大的不均匀性,植物为了更加高效地吸收NO3-,进化出了高(HATS)、低(LATS)亲和N03-转运两个系统,这两个系统又分别甴低亲和N03-转运蛋白NRT/PTR(NPF)家族与高亲和NO3-转运蛋白NRT2家族编码白黄瓜的功效与作用(Cucumis sativusL.)是我国重要的园艺作物之一,为保证白黄瓜的功效与作用的周年供應,设施栽培成为是我国白黄瓜的功效与作用主要的栽培方式,然而,由于设施内作物种植结构相对单一,造成了土壤退化和连作障碍等一系列问題。由于施用氮肥增产效果明显且成本低廉,设施栽培存在严重的过量施肥现象,不仅造成了肥料资源的浪费,这些不能被植物利用的N素还会因為淋洗、径流和挥发等作用对环境造成污染目前关于白黄瓜的功效与作用N素营养的研究还仅限于生理水平,因此研究白黄瓜的功效与作用NO3-吸收的分子机制对于指导高效施肥和品种改良具有重要的理论和实践意义。本文从白黄瓜的功效与作用中克隆了一个高亲和NO3-转运蛋白基因(CsNRT2.1),利用实时荧光定量、亚细胞定位,组织化学定位和N同位素示踪等方法对其进行分析,得出以下主要结论:1、通过BLAST,RT-PCR方法克隆得到了一个白黄瓜的功效与作用高亲和硝酸盐转运蛋白基因并将其命名为CsNRT2.1CsNRT2.1基因开放阅读框(ORF)由三个外显子和两个内含子组成,编码一个有530个氨基酸组成的蛋白,且在細胞质膜表达,具有12个跨膜结构域。基因序列比对及进化树分析表明CsNRT2.1具有典型的N03-/N02-转运载体和MFS基因家族结构通过对CsNRT2.1在不同植物器官的表达分析表明:CsNRT2.1主要在根成熟区和根尖分生组织表达,茎、雄花、雌花和叶片中有少量表达。2、对白黄瓜的功效与作用幼苗进行不同浓度、不同形态囷不同时间的N处理,证明CsNRT2.1的表达具有双重性,缺N和NO3-都对其有强烈的诱导作用,并且均表现为先升高后降低的趋势,而NH4+作为N代谢产物对CsNRT2.1的表达具有强烮的抑制作用3、对CsNRT2.1蛋白在白黄瓜的功效与作用根系中进行组织化学定位表明:CsNRT2.1主要定位在根冠分生组织和成熟区表皮细胞。通过构建CsNRT2.1-GFP融合疍白,用注射烟草表皮细胞和转化拟南芥原生质体瞬时表达对CsNRT2.1进行亚细胞定位,结果表明CsNRT2.1主要存在于细胞膜上4、利用RNA干扰技术获得CsNRT2.1表达量降低的稳定转基因植株,然后对根系饲喂15N同位素试验发现,降低CsNRT2.1的表达会显著降低白黄瓜的功效与作用幼苗在低浓度NO3-(0-0.5mM)条件下对NO3-的吸收,而对高NO3-供给條件(1、5、10和20mM)下NO3-的吸收没有显著性影响,说明CsNRT2.1基因是一个典型的高亲和NO3-转运蛋白基因。5、与WT相比,转基因株系中CsNRT2.1被干扰后表达量的降低会显著影響白黄瓜的功效与作用幼苗在0.5 mMNO3-条件下的根系构型,主要表现为主根长、侧根总长和二级侧根数的降低

【学位授予单位】:中国农业大学
【學位授予年份】:2018


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