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1、9311GSGDH碳氮代謝論文【提示】本文僅提供摘要、關(guān)鍵詞、篇名、目錄等題錄內(nèi)容。為中國學(xué)術(shù)資源庫知識代理,不涉版權(quán)。作者如有疑義,請聯(lián)系版權(quán)單位或?qū)W校?!菊刻嫉x作為植物體內(nèi)最基本的物質(zhì)和能量代謝過程,不僅影響植物的生長發(fā)育,還影響水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的形成。谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸脫氫酶(GDH)是碳氮代謝的關(guān)鍵酶,其表達(dá)活性直接影響水稻機(jī)體內(nèi)的碳氮平衡和碳氮代謝過程。本研究以水稻“9311和兩優(yōu)培九”為材料,通過外施不同水平氮素實(shí)驗(yàn),從生理活性、轉(zhuǎn)錄和蛋白表達(dá)3個水平上分析水稻碳氮代謝過程中相關(guān)關(guān)鍵酶的表
2、達(dá)情況,特別是對GS和GDH的影響,探討在不同的氮素處理下GS和GDH在水稻碳氮代謝中的作用及水稻在外界氮素脅迫情況下如何維持碳氮代謝的相對平衡的機(jī)制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:1通過測定不同氮素水平處理下淀粉酶活性、轉(zhuǎn)化酶活性、硝酸還原酶活性、GS活性和GDH活性等,結(jié)果表明:隨著外源施氮量的增加,水稻體內(nèi)無機(jī)氮的含量增加,硝酸還原酶和GS等氮代謝中的關(guān)鍵酶的活性增加。氮素增加能顯著促進(jìn)光合碳固定、轉(zhuǎn)化酶和淀粉酶等碳代謝關(guān)鍵酶的活性增加,來加速淀粉和蔗糖等的轉(zhuǎn)化,從而為氮代謝提供碳骨架。因此,隨著施氮量的增加,氮、碳代謝都會相應(yīng)
3、加強(qiáng)。由于兩優(yōu)培九和9311對氮素的響應(yīng)機(jī)制不同導(dǎo)致對氮素的利用的差異,兩優(yōu)培九在氮素利用上表現(xiàn)出雜種優(yōu)勢。2通過測定GS和GDH同工酶在不同氮素水平的的表達(dá)量,結(jié)果表明:低氮處理能顯著促進(jìn)9311和兩優(yōu)培九GS1的mRNA的表達(dá);在9311和兩優(yōu)培九中GS2發(fā)揮不同的功能,低氮處理能顯著促進(jìn)9311GS2的mRNA的表達(dá),高氮處理顯著促進(jìn)兩優(yōu)培九中GS2的mRNA的表達(dá);低氮顯著促進(jìn)兩優(yōu)培九的GDH1、GDH2、GDH3和GDH4的mRNA的表達(dá)。高氮處理能促進(jìn)了兩優(yōu)培九GDH1的mRNA的表達(dá),抑制了GDH4的mR
4、NA的表達(dá),GS和GDH的同功酶在低氮和高氮處理下,通過不同的響應(yīng),來適應(yīng)外界的脅迫。與1N相比,9311和兩優(yōu)培九的GS1蛋白在1/4N和2N處理下的表達(dá)量均升高;兩優(yōu)培九的GDH1蛋白在1/4N處理上調(diào)表達(dá)的,在2N處理GDH1的蛋白表達(dá)量下降的,9311和兩優(yōu)培九的GS1在轉(zhuǎn)錄水平和蛋白水平的變化相一致,GDH1在轉(zhuǎn)錄水平和蛋白水平的變化表現(xiàn)出差異。兩優(yōu)培九在低、高氮處理下,能做出相應(yīng)的應(yīng)答反應(yīng),表現(xiàn)出了雜種優(yōu)勢,9311和兩優(yōu)培九具有不同的氮素利用機(jī)制?!娟P(guān)鍵詞】兩優(yōu)培九;9311;GS;GDH;碳氮代謝;【篇
5、名】不同氮素水平處理對水稻碳氮代謝關(guān)鍵酶GS和GDH活性及表達(dá)的影響【目錄】不同氮素水平處理對水稻碳氮代謝關(guān)鍵酶GS和GDH活性及表達(dá)的影響摘要8-9Abstract9-10第一章文獻(xiàn)綜述11-211谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸脫氫酶(GDH)在碳氮代謝中功能的研究進(jìn)展11-181.1谷氨酰胺合成酶/谷氨酸合成酶(GS/GOGAT)循環(huán)111.2GS的分布及定位11-121.3GS同工酶的功能12-141.4GS基因表達(dá)的調(diào)節(jié)14-151.5GDH的分布及定位151.6GDH在碳氮代謝中的功能15-161.7GDH對
6、氨基酸代謝的影響16-171.8碳氮代謝的平衡和GDH旁路途徑17-182熒光定量PCR18-192.1Real-timePCR的分類18-192.2應(yīng)用193Westernblotting194本研究的目的和意義19-21第二章不同氮素對水稻碳氮代謝相關(guān)關(guān)鍵酶的影響21-351材料與方法21-221.1實(shí)驗(yàn)材料211.2材料的預(yù)培養(yǎng)與處理211.3測定項(xiàng)目21-221.4數(shù)據(jù)處理與分析222結(jié)果分析22-322.1不同的氮素處理對可溶性糖含量的影響22-232.2不同的氮素處理對淀粉酶活性的影響23-242.3不同的
7、氮素處理對酸性轉(zhuǎn)化酶和中性轉(zhuǎn)化酶活性的影響24-262.4不同的氮素處理對可溶性蛋白含量的影響26-272.5不同的氮素處理對硝酸還原酶活性的影響27-282.6不同的氮素處理對谷氨酰胺合成酶(GS)活性的影響28-292.7不同的氮素處理對谷氨酸合成酶(GOGAT)活性的影響29-302.8不同的氮素處理對谷氨酸脫氫酶(GDH)活性的影響30-312.9不同的氮素處理對水稻內(nèi)源含氮量的影響312.10不同的氮素處理對脯氨酸含量的影響31-323討論32-353.1碳氮代謝相輔相成的作用32-333.29311和兩優(yōu)培
8、九在不同的氮素處理下氮代謝關(guān)鍵酶響應(yīng)的差異33-35第三章不同的氮素處理對水稻GS和GDH同工酶mRNA表達(dá)量的影響35-431材料與方法35-371.1試驗(yàn)材料351.2水稻RNA的提取351.3電泳檢測351.4RNA濃度的測定35-361.5反轉(zhuǎn)錄361.6熒光定量PCR36-372結(jié)果分析37-422.1不同氮素對水稻GS