导读:本文包含了硝酸根转运蛋白论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:水稻,OsHAK1,OsHAK5,生长素
硝酸根转运蛋白论文文献综述
胡青荻[1]（2016）在《水稻钾离子转运蛋白基因影响生长发育和硝酸根吸收转运的作用机制》一文中研究指出钾(K)作为植物的叁大营养元素之一,是植物体内最大量的阳离子,在其众多生理生化过程中起重要作用。硝态氮是植物(包括水稻)从土壤中吸收的主要无机氮源,其从地下部向地上部的转运需要钾离子(K+)作为伴随离子来维持电荷平衡。植物对K+的吸收和转运主要是由K+通道与K+转运蛋白介导,其中钾转运蛋白在植物缺K条件下对K+的吸收及转运具有重要影响。在水稻中,KT/KUP/HAK是最大的K+转运蛋白家族,我们前期的研究结果表明,该转运蛋白家族成员OsHAKl与OsHAK5(Chenetal.,2015;Yangeta以.,2014)在低K条件下对水稻K+吸收以及K+由根系向地上部的转运有着显着贡献,但是这两个蛋白的功能并不完全相同,OsHAK1偏重水稻K+吸收、而OsHAK5则偏重K+从地下向地上的转运。我们在多年的田间试验中发现,沉默(敲除)OsHAK1基因导致水稻根系生长受到抑制、有效分蘖减少、株高变矮并且结实率大幅降低。另外我们也发现无论在低K和高K供应情况下,该基因的敲除导致水稻中K+的含量(浓度)和产量极其显着的同步下降。为此,本实验以水稻高亲和转运蛋白基因OsHAK1为研究对象,通过研究突变体oshak1与野生型形态的差异、内源生长素含量、[3H]-IAA运输以及PIN家族的基因表达来阐明OsHAK幻影响水稻形态的机理;通过比较突变体oshak1与野生型花器官形态与花粉萌发的不同来研究OsHAK1对水稻育性的影响;通过对15N的示踪以和水稻体内NO3-的含量来分析比较OsHAK1与OsHAK5对水稻NO3-吸收和体内运输的影响。具体研究结果终结如下:1、通过正常K(1 mM)与缺K(0.1 mM)条件下水稻根系形态的研究,我们发现0.1 mM培养条件下,在苗龄为10天的水稻幼苗中,突变体oshak1根毛长度比野生型降低了 40%,侧根密度与侧根长度也降低20%左右,而侧根生长区的K+含量并没有与野生型表现出显着差异,说明OsHAK1敲除造成的根系形态改变并不仅仅是由于根系K+的吸收和运输受到抑制所导致的。2、许多研究表明,植物的根系形态受生长素极性运输的调控。我们对7天苗龄的突变体oshak1与野生型根尖生长素流速的检测发现,敲除OsHAK1后制了生长素的跨细胞运输,而超表达OsHAK1则可以促进根尖表皮的生长素跨细胞运输,敲除OsHAK1也改变了水稻根系中OsPIN1与OsPIN2的表达。通过根尖施加[3H]-IAA发现,5个小时后突变体oshak1根系1-3mm、3-5mm,5-7mm,7-9mm,9-11mm处的[3H]-IAA浓度均比野生型低50%以上,说明生长素向上运输受阻。而在根基施加外源生长素,8小时内突变体oshak1根部[3H]-IAA含量与野生型并没有明显差异,只是在18小时后,突变体oshak1根系[3H]-IAA含量高于野生型60%。这一结果进一步说明OsHAK1的敲除抑制了生长素从根尖向根基部的极性运输,而对生长素从根基向根尖的极性运输并没有显着抑制。3、胞间pH影响生长素的极性运输,低pH可以促进IAA质子化从而直接渗透进入细胞。我们通过调控培养基pH检测OsHAK幻基因对水稻根系向地性以及根尖生长素流速实验发现,低pH条件下敲除OsHAK1减弱了水稻根系的向地性,生长素在根系中的流动也受到抑制。说明了 OsHAK1可能通过调节水稻根系的pH稳态平衡,从而影响生长素的吸收转运。4、通过对开花期水稻花器官的观察,我们发现敲除OsHAK1导致水稻花器官发育迟缓、花药畸形变短、雌蕊柱头变短变小。我们利用扫描电镜扫描花粉粒发现突变体oshak1花粉粒发育不完全、花粉内淀粉等内容物减少,并且突变体oshak1瘪壳状花粉粒多于野生型,花粉粒活性降低了 50%左右。结果证明OsHAK1在花粉发育过程中起着重要作用。另外我们通过花粉的体外、体内萌发实验发现敲除OsHAK1抑制了花粉的萌发率以及花粉管的长度,表明OsHAK1对花粉管的萌发和伸长有突出贡献。另外基因敲除导致柱头羽状突出变小,柱头上黏附的花粉明显小于野生型。我们的正反杂交试验结果也展示OsHAK1同时影响水稻雌、雄器官的育性。5、通过对OsHAK1对N03-的吸收分析发现,在低钾(0.3 mM)条件下,突变体oshak1水稻的15N-N03-吸收速率显着降低,说明OsHAK1是低K条件下水稻吸收NO3-的限制因素之一。我们对突变体ashok1、超表达与野生型材料24小时内15N-NO3-转运、植株以及伤流液中NO3-含量的分析发现,在低K情况下,突变体oshak1根系中NO3-向地上部的转运变少,同时超表达OsAK1可以促进低钾(0.3 mM)条件下水稻地下部NO3-向地上部的转运。6、OsHAK5是水稻HAK家族中与OsHAK1同亚族的基因成员,相较其它成员,这两个基因有着最高的同源性。OsHAK5在低K条件下对水稻根系K+的吸收以及向地上部转运有重要贡献。我们通过突变体oshak5、超表达与野生型材料对NO3-的吸收分析发现,低K条件下超表达OsHAK5可以促进水稻对NO3-的吸收以及向地上部的转运。在24小时内15N-NO3-的转运实验以及植株N03-含量的分析中我们发现,在低K(0.3 mM)培养条件下,OsHAK5影响N03-向叶片的转运。综上所述,OsHAK1作为K+转运蛋白,对水稻根部生长素极性运输(根尖到根基)起重要作用,对水稻花粉的发育与萌发有显着影响。另外OsHAK1与OsHAK5对水稻体内NO3-的吸收以及水稻体内NO3-与K+的穿梭运输均有一定影响,但两者之间仍呈现显着差异。本研究表明,通过分子遗传改良,选择性改变钾离子转运蛋白基因的表达可以调控禾本科作物的根系生长发育、株型及其育性,促进氮钾平衡,有助于挖掘高产与养分高效协同的潜力。(本文来源于《南京农业大学》期刊2016-06-01）
冯素花,王丽鸳,陈常颂,林郑和,成浩[2]（2014）在《茶树硝酸根转运蛋白基因NRT2.5的克隆及表达分析》一文中研究指出通过RACE克隆从茶树[Camellia sinensis(L.)]叶片中获得NRT2.5基因cDNA全长序列。所得基因序列全长为2 457 bp,其中开放阅读框为1 362 bp,编码454个氨基酸,推测蛋白分子量为48.7 kD,理论等电点为9.63。生物信息学分析表明,该基因与可可树、拟南芥等的NRT2.5基因具有高度同源性,且其编码的蛋白质具有NRT家族共有的结构特征。实时定量PCR分析表明,NRT2.5基因在茶树不同组织中均有表达,但主要在成熟叶和根中表达;不同氮浓度处理后,茶树NRT2.5基因在低浓度下的表达量高于高浓度下。(本文来源于《茶叶科学》期刊2014年04期）
冯素花[3]（2014）在《茶树硝酸根转运蛋白NRT1.2、NRT1.5和NRT2.5基因的克隆与表达》一文中研究指出氮是植物生长发育过程中必不可少的矿质元素，是植物体内多种物质的主要组成成分。硝酸盐（NO-3）是高等植物的主要氮源，植物体中NO-3的吸收与转运是通过硝酸根转运蛋白（Nitratetransporters,NRT）实现的。植物体内存在2种NO-3吸收转运系统，高亲和转运系统（HATS）和低亲和转运系统（LATS），分别适应较低浓度和较高浓度的硝态氮环境，对应的NO-3转运蛋白分别为高亲和NO-3转运蛋白（NRT2）和低亲和NO-3转运蛋白（NRT1）。本研究以茶树品种‘龙井43’为供试材料，通过RACE技术结合RT-PCR扩增获得茶树NO-3转运蛋白NRT1.2、NRT1.5和NRT2.5基因的cDNA全长序列，并通过相关软件进行生物信息学分析；然后利用实时荧光定量PCR技术分析了这些基因在茶树不同组织、不同品种间的表达差异，明确各基因的主要表达部位及品种间差异；进一步研究了不同浓度NO-3处理下各个基因的表达模式，分析其表达特征。主要研究成果如下：1.茶树NO-3转运蛋白基因NRT的获得从茶树品种‘龙井43’中克隆获得了叁个硝酸根转运蛋白基因NRT1.2、NRT1.5和NRT2.5。其中NRT1.2基因cDNA的全长序列为1879bp，开放阅读框1317bp，编码438个氨基酸；NRT1.5基因cDNA的全长序列为2315bp，开放阅读框1800bp，编码599个氨基酸；NRT2.5基因cDNA的全长序列为2457bp，开放阅读框1362bp，编码453个氨基酸。2.茶树NO-3转运蛋白基因NRT的生物信息学分析根据茶树NRT1.2、NRT1.5和NRT2.5基因cDNA序列推导对应的氨基酸序列，利用SOPMA、SignalP、PSORT、TMHMM等软件对茶树NRT1.2、NRT1.5和NRT2.5蛋白结构进行预测和分析。结果表明，这叁个NRT蛋白二级结构都由ɑ螺旋、无规则卷曲、转角和延伸链构成；三个NRT蛋白都没有信号肽，NRT1.2和NRT1.5属于疏水蛋白，NRT2.5蛋白属于亲水蛋白；叁个蛋白都是膜蛋白，其中NRT1.2蛋白含有8个跨膜结构域，NRT1.5和NRT2.5蛋白均含有12个跨膜结构域；NRT1.2、NRT1.5和NRT2.5蛋白含有的保守的蛋白激酶C的识别位点分别为5个、6个和3个。3.茶树NO-3转运蛋白基因NRT在组织间及品种间的表达分析茶树NRT基因在不同组织中的相对定量分析结果表明：茶树NRT1.2、NRT1.5和NRT2.5基因在茶树各个组织中均有表达，其中NRT1.2基因在成熟叶中的相对表达量最高，在茎和根的表达量很低；NRT1.5基因在不同组织间的表达差异较小，但幼嫩部位的表达水平高于成熟部位；NRT2.5基因则主要在成熟叶和根系表达。茶树NRT1.2和NRT1.5基因在7个茶树品种中的表达存在差异性，NRT2.5基因没有检测到表达。4.茶树NO-3转运蛋白基因NRT在不同氮浓度处理下的表达分析茶树NRT基因在未添加NO-3对照组和添加1mmol/L NO-3实验组‘龙井43’‘迎霜’‘铁观音’茶树品种中的相对表达结果表明：NRT1.2基因在实验组叁个茶树品种中的表达水平都高于对照组中的叁个品种；而NRT1.5基因的表达水平却与之相反，在实验组叁个茶树品种中的表达水平都低于对照组中的叁个品种；NRT2.5基因没有检测到表达。(本文来源于《中国农业科学院》期刊2014-04-01）
袁丁,李红,郝文芳,罗志斌[4]（2012）在《毛果杨全基因组硝酸根转运蛋白家族(NRT2s)序列分析》一文中研究指出以拟南芥(Arabidopsis thaliana)和莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardttii)高亲和性硝酸根转运蛋白(NRT2s)为对照,对毛果杨(Populus trichocarpa)NRT2s家族成员进行序列比对、系统发育分析、基因结构分析、理化性质预测、疏水性与跨膜区预测、结构域检测等生物信息学分析。结果表明:毛果杨基因组包含6个NRT2s家族成员并可分为3个亚家族。其中PtNRT2.1、PtNRT2.2和PtNRT2.3属于亚家族I;PtNRT2.4和PtNRT2.5属于亚家族II;PtNRT2.6属于亚家族III。亚家族I保守程度最高,亚家族II和III可能由亚家族I进化而来。所有的NRT2s都具有高度相似的结构域、功能区和基因结构,在不同物种中的进化较为保守。不同的NRT2s成员定位于不同的亚细胞结构中,其具体功能可能存在差异,并共同参与调控杨树的硝态氮平衡。(本文来源于《西北林学院学报》期刊2012年05期）
李静,张冰玉,苏晓华,沈应柏[5]（2012）在《植物中的铵根及硝酸根转运蛋白研究进展》一文中研究指出氮素(N)是植物需求量最大的营养元素,其利用率是影响植物生长和发育的主要因素。氮素的供需失衡会导致植物产量降低,过量施N肥还会造成环境破坏。NH4+和NO3-是可吸收利用的主要氮源。笔者分析了植物吸收NH4+、NO3-的转运蛋白及其相关基因的表达调控和功能的研究进展,认为在以后的研究中,应加强林木中与氮吸收相关基因的鉴定和认识,特别是加强氮素信号传导途径、NO3-及NH4+在植物体内的运输和调控机制、各蛋白组分间的相互作用、时间和空间表达模式和调控模式的研究。(本文来源于《南京林业大学学报(自然科学版)》期刊2012年04期）
蔡红梅[6]（2009）在《超量表达谷氨酰胺合成酶、硝酸根转运蛋白和铵离子转运蛋白家族1基因对水稻氮代谢的功能研究》一文中研究指出目前,随着社会工业化进程的愈演愈烈,我国的耕地面积越来越少,为了满足人们的粮食需求,通过施用化学肥料特别是氮肥来提高粮食产量已经成为我国农业生产的主要手段之一。然而,随着大量氮肥的投入,提高农作物经济产量的效益却越来越低,而且伴随着水资源的大面积污染。水稻是我国以及全球最重要的粮食作物之一,随着近年来分子生物学技术的飞速发展,对水稻氮代谢相关基因进行研究并培育对氮高效吸收和利用的转基因水稻新品种将为我国水稻生产甚至是整个农业发展起着十分重要的意义。本研究以获得对氮高效吸收和利用的转基因水稻新品种为目标,通过超量表达水稻氮代谢相关基因,包括:谷氨酰胺合成酶基因(GS)、硝酸根转运蛋白基因(NRT)和铵离子转运蛋白基因(AMT),对转基因植株进行了详细系统的分子生物学和生理生化研究。主要结果如下:1.使用生物信息学方法在NCBI数据库搜索获得水稻氮代谢相关基因GS1;1、GS1;2、GS1;3、GS2、glnA、NRT2、AMT1;1、AMT1;2和AMT1;3的序列信息;并通过cDNA文库和PCR扩增,分离克隆到上述基因完整的编码序列。以载体pCAMBIA1301S为基础,构建了9个超量表达载体,以35S启动子启动基因GS1;1、GS1;2、GS1;3、GS2、glnA、NRT2、AMT1;1、AMT1;2和AMT1;3在水稻中进行组成型大量表达。通过Southern和Northern杂交,对转基因植株进行转基因拷贝数和表达量的检测,来获得超量表达的单拷贝转基因植株。2.超量表达GS1;1、GS1;2和glnA的转基因植株,其生长表型没有明显差异,生物产量也没有显着提高;但是生理生化指标的测定结果表明,转基因植株与野生型植株相比表现为更高的代谢水平,包括:GS活性、水溶性蛋白含量、游离NO_3~-和NH_4~+、游离氨基酸含量、总氮和总氨基酸含量;其单株经济产量和籽粒氨基酸含量却比野生型植株显着降低(P＜0.05)。非生物胁迫试验结果表明,超量表达GS1;2的转基因植株对Basta表现为明显的抗性,而且对高浓度NaCl、冷和干旱胁迫条件均表现为更加敏感;超量表达glnA的转基因植株对高浓度NaCl胁迫条件也表现为敏感,对其它胁迫条件均没有明显的生长差异;而超量表达GS1;1的转基因植株对所试验的胁迫条件均没有生长差异。3.超量表达GS2的转基因植株,在后代出现黄化分离的生长表型,黄化植株生长受到抑制,叶片黄化、分蘖少、生物产量低、结实少,但是仍然能够完成整个生育期的生长。生理生化指标的测定结果表明,黄化转基因植株的GS活性、水溶性蛋白和游离NH_4~+含量显着降低(P＜0.05),单个游离氨基酸产生明显的变化,但是游离氨基酸总含量却维持在稳定水平,与野生型植株相比没有显着差异。超量表达GS2的转基因植株,其黄化分离的现象不受到基因型的遗传,而是由于GS2基因的共抑制引起的;叶片黄化只出现在2叶期之后,在成熟植株中只有顶端幼嫩叶片黄化,而底部老叶片保持绿色;此黄化现象能够被体外添加Gln培养而恢复。4.超量表达GS1;3、NRT2和AMT1;2的转基因植株,其生长表型和生物产量与野生型植株相比均没有显着差异,但是在超量表达NRT的转基因家系中发现一个T-DNA插入突变体,表现为根卷曲的生长表型,而地上部没有明显变化,生物产量与野生型植株相比也没有明显差异。超量表达AMT1;3的转基因植株与野生型植株相比,其生长瘦弱,株高和鲜重均降低;对其游离NH_4~+含量的测定结果表明,地上部和地下部的游离NH_4~+含量均下降:通过Northern杂交显示,转基因植株的GS基因表达量没有显着变化。由此可见,超量表达GS1;1、GS1;2和glnA的转基因水稻植株,虽然没有表现为生长更具优势,生物产量提高的生长表型,但是在一定程度上确实提高了对氮的吸收和利用,表现为相对高的代谢水平。当然,还有很大一部分工作,特别是超量表达GS1;3、NRT2、AMT1;1、AMT1;2和AMT1;3的转基因植株后代还需要进一步研究和测定,来证实其对氮代谢水平的影响。(本文来源于《华中农业大学》期刊2009-05-01）
硝酸根转运蛋白论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
通过RACE克隆从茶树[Camellia sinensis(L.)]叶片中获得NRT2.5基因cDNA全长序列。所得基因序列全长为2 457 bp,其中开放阅读框为1 362 bp,编码454个氨基酸,推测蛋白分子量为48.7 kD,理论等电点为9.63。生物信息学分析表明,该基因与可可树、拟南芥等的NRT2.5基因具有高度同源性,且其编码的蛋白质具有NRT家族共有的结构特征。实时定量PCR分析表明,NRT2.5基因在茶树不同组织中均有表达,但主要在成熟叶和根中表达;不同氮浓度处理后,茶树NRT2.5基因在低浓度下的表达量高于高浓度下。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
硝酸根转运蛋白论文参考文献
[1].胡青荻.水稻钾离子转运蛋白基因影响生长发育和硝酸根吸收转运的作用机制[D].南京农业大学.2016
[2].冯素花,王丽鸳,陈常颂,林郑和,成浩.茶树硝酸根转运蛋白基因NRT2.5的克隆及表达分析[J].茶叶科学.2014
[3].冯素花.茶树硝酸根转运蛋白NRT1.2、NRT1.5和NRT2.5基因的克隆与表达[D].中国农业科学院.2014
[4].袁丁,李红,郝文芳,罗志斌.毛果杨全基因组硝酸根转运蛋白家族(NRT2s)序列分析[J].西北林学院学报.2012
[5].李静,张冰玉,苏晓华,沈应柏.植物中的铵根及硝酸根转运蛋白研究进展[J].南京林业大学学报(自然科学版).2012
[6].蔡红梅.超量表达谷氨酰胺合成酶、硝酸根转运蛋白和铵离子转运蛋白家族1基因对水稻氮代谢的功能研究[D].华中农业大学.2009