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文檔簡介
1、植物不斷從空氣中吸收碳,從土壤中吸收氮,經(jīng)光合作用生產(chǎn)有機物質(zhì),建造植物體并儲藏物質(zhì)以繁殖后代。植物對碳、氮的吸收、轉(zhuǎn)運、合成始終保持平衡,植物體內(nèi)必然存在著對這2類物質(zhì)吸收的調(diào)控機制。光合作用的產(chǎn)物(糖類)可能作為一種信號分子,當光合作用加快,新生成的光合產(chǎn)物運輸?shù)礁恳鸶肯跛猁}吸收的加快,這種調(diào)控機制稱為正前饋調(diào)節(jié);當植物生長加快時,根部吸收的氮元素被很快消耗掉,植物體內(nèi)游離氨基酸和其它氮化物濃度下降,還原性氮運輸?shù)礁康乃俣冉?/p>
2、低,這種還原性的氮可以作為一種信號分子,增加硝酸鹽的吸收和轉(zhuǎn)運速度,這種調(diào)控機制稱為負反饋調(diào)節(jié)。硝酸鹽轉(zhuǎn)運由糖信號分子控制,糖信號分子與光合作用有關(guān),形成了正向前饋控制,而還原性氮信號通常是與生長有關(guān),可以形成負反饋。本研究以水稻(Oryza sativa L.)為材料,應(yīng)用非侵害性測定技術(shù),在一定時間內(nèi)不間斷測定了一系列糖類物質(zhì)和氨基酸對水稻硝酸鹽吸收的影響,獲得了詳細的動力學曲線,通過對動力學曲線定性分析,探討了糖類和氨基酸對水稻硝
3、酸鹽誘導型高親和力轉(zhuǎn)運系統(tǒng)調(diào)控的影響,主要研究結(jié)果如下:
1、選取9種不同的糖類:蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、棉子糖、D-甘露醇、甘露糖、阿拉伯糖、乳糖進行實驗。加入蔗糖后,水稻對硝酸鹽的吸收立即有顯著的上升,持續(xù)1.5 h后到達峰值,沒有明顯的平臺期,上升幅度為處理前的298%;葡萄糖和半乳糖對水稻硝酸鹽的吸收也有顯著的促進作用,上升幅度分別為處理前的 223%和 200%,但是在葡萄糖和半乳糖加入后,從處理時間到水稻硝
4、酸鹽吸收率增長點之間明顯有一段延遲時間(大約為30 min左右),整個上升過程僅持續(xù)40 min左右。果糖和棉子糖對硝酸鹽吸收的動力學影響均有一段延遲時間,上升幅度分別為192%和140%,持續(xù)時間為40 min左右。甘露糖對水稻硝酸鹽吸收的動力學有明顯的抑制作用。
2、選取10種不同的氨基酸:谷氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺、脯氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸、精氨酸、賴氨酸、絲氨酸,進行實驗。加入谷氨酸后,水稻硝酸鹽的凈吸收
5、率上升了377%,加入天門冬氨酸后,水稻硝酸鹽的凈吸收率提高了186%,整個上升過程都只是持續(xù)了10~20 min,然后緩慢下降。脯氨酸、苯丙氨酸、纈氨酸、絲氨酸對水稻硝酸鹽凈吸收率沒有顯著的影響。谷氨酰胺、天門冬酰胺、精氨酸、賴氨酸對水稻硝酸鹽的吸收率有明顯的抑制作用,但是沒有一種氨基酸對水稻硝酸鹽的吸收有即時的抑制作用。
3、選取了蔗糖、葡萄糖、半乳糖、甘露糖探討了糖類對水稻誘導型高親和力轉(zhuǎn)運蛋白編碼基因OsNRT2.
6、1的影響。結(jié)果表明,蔗糖、半乳糖、葡萄糖都能促進水稻植株中OsNRT2.1基因的表達,其中用蔗糖處理后,水稻OsNRT2.1基因上調(diào)表達最為明顯,甘露糖對水稻OsNRT2.1基因的表達沒有顯著的影響。經(jīng)不同時間蔗糖處理后,水稻根OsNRT2.1基因的表達在處理后30 min到4 h內(nèi)逐漸升高,在4 h時OsNRT2.1基因的表達量達到最大,然后基因表達開始下降。
4、選取谷氨酸、天門冬氨酸、谷氨酰胺、天門冬酰胺、賴氨酸、精
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