为了验证转录组数据的可靠性，我们进行水培实验，发现正常氮处理的水稻植株株高明显高于缺氮条件处理下的水稻植株，而经过缺氮处理的水稻植株根长远远长于正常施氮处理水稻植株，且正常氮处理的NIP第三个（3rd）分蘖芽明显伸长，缺氮条件下3rd分蘖芽长度基本保持不变。这说明缺氮条件下的3rd芽进入休眠，而加氮条件下的3rd芽正处于活跃状态。在通过表型确认实验的可靠性之后,取样，提取RNA,进行定量PCR实验验证了几个具有代表性的几个基因。实验结果证明变化趋势与之前实验相同，说明实验数据可靠，可以进行下一步深入研究。
目录
摘要 1
关键词 1
ABSTRACT 1
KEY WORDS 1
引言 2
1 材料与方法 4
1.1 材料与试剂 4
1.1.1 供试材料 4
1.1.2 水稻培育营养液 4
1.1.3 实验试剂 4
1.2 实验方法 4
1.2.1 植物培养 4
1.2.2 缺氮条件下水稻表型的观察 4
1.2.3 RNA提取 4
1.2.4 定量PCR验证 4
1.2.5 转录组数据分析 5
2 结果与分析 5
2.1 缺氮条件下水稻表型的观察 5
2.2 转录组数据的分析 7
2.3 转录组数据的验证 8
3 讨论 8
致谢 10
参考文献： 10
附录 A 11
水稻在缺氮条件下的转录组分析
引言
引言
水稻是世界上最主要的粮食作物之一，全球一半以上的人口以稻米为主要食物来源。据统计，全世界有122个国家种植水稻，栽培面积常年在1.40亿～1.57亿公顷，遍布五大洲，但主要集中在亚洲。2013年，亚洲水稻种植面积为219266.8万亩，占世界水稻种植面积的88.01%。印度是亚洲同时也是世界水稻种植面积面积最大的国家，2013年的种植面积达到65250.0万亩，亩产244.0千克，总产量15920.0万吨；中国是世界上水稻种植面积第二大 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: #351916072# 
的国家，2013年水稻面积达45339.0万亩，亩产448.4千克，总产20329.0万吨，居世界第一[1]。水稻是我国最重要的粮食作物，其播种面积和总产量均居粮食作物首位。由于水稻适应性强，产量高而稳定，在我国粮食生产中具有举足轻重的地位。
水稻的一生要经历营养生长和生殖生长两个时期，其中，营养生长期主要包括秧苗期和分蘖期。当水稻个体开始分蘖时，即进入分蘖期，此期一直到茎尖生长锥开始穗分化为止。形成分蘖和根系是此期的主要生育特点，而分蘖的实质是叶片的形成与伸长[2]。水稻主茎基部有若干密集的茎节叫做分蘖节。每个节上长一片叶，叶腋里有一个分蘖芽，成长为分蘖。着生分蘖的叶位，称为蘖位。凡是从主茎上直接长出的分蘖，称为一次分蘖，由一次分蘖上长出的分蘖，称为二次分蘖，由二次分蘖上长出的分蘖，称为三次分蘖。依次类推。分蘖在主茎的节上，自下而上依次发生。一般分蘖的出现，总是和母茎相差三片叶子[1]。影响分蘖的因素很多：温度、光照、水分和秧苗营养状况。在秧苗营养状况中，氮素营养起主导作用。秧田期由于播种较密集，养分、光照不足，基部节上的分蘖芽大都处于休眠状态。拔节以后生长中心转移，上部节上的分蘖芽也都潜伏而不发。所以一般只有中位节上的分蘖芽可以发育，但还和其他因素有关系。氮元素是自然界中所有植物生长发育所不可或缺的营养元素，也是植物生长所需养分中需求量最大的，最重要的矿质元素之一[3]。氮素是组成植物蛋白质的主要成分，由根系吸收的氮素和由光合作用形成的糖相结合形成氨基酸，再由氨基酸合成蛋白质，并制造新的植物体。水稻各器官的发生和生长过程均需要维持一定的氮素浓度，例如，水稻分蘖的发生与植株氮含量密切相关，在分蘖期,只有当植株氮含量达到3%～5%时，分蘖才能大量发生；而当稻苗氮含量小于2.5%时，分蘖就会停止，当氮含量进一步低至1.5%以下时，分蘖就会枯死。这也就是在生产中施用分蘖肥的重要原因，通过及时施用分蘖肥，满足水稻体内高含氮量的需要，从而促进早分蘖，增加有效分蘖。水稻叶片的发生同样与植株氮含量有密切关系，当水稻氮含量大于2.5%时，新叶才能伸长，而水稻叶片出鞘以前，心叶氮含量应该维持在3%左右。在生殖生长阶段，充足的氮素才能满足颖花的正常分化，据有关研究显示，由于氮素能促进植株体内氨基酸和酰胺的形成，有利于蛋白质和RNA的合成，从而促进颖花的分化，增加颖花的数目。在颖花分化的后期，水稻地上部的氮含量与颖花分化数目密切相关，通过增施氮肥能增加颖花分化的数目，提高穗粒数。大量的田间试验也证明，氮肥在水稻生长前期施用主要影响单位面积有效穗数，而在幼穗分化期和灌浆结实期施用主要影响每穗粒数和结实率。在总施氮量不变的情况下，通过增加中后期的施氮比例，可以提高水稻的成穗率、颖花量和粒叶比，从而提高光合效率和净同化率，最终提高结实率和千粒重。
氮素为植物的光合作用和自然界的生态系统提供着重要支持，对植物的生长、产量和品质有着非常重要的影响[4]。水稻叶片氮素营养与光合作用有密切关系，叶片的光合作用强度与其总氮量或氮含量成正相关，剑叶净光合速率往往随着叶片含氮量增加而提高。对于高产杂交水稻而言，在齐穗到成熟阶段维持旗叶一定的氮素水平，从而保持其旺盛的光合作用对于水稻最终产量的形成是非常重要的。大量研究表明，氮肥施用首先有利于提高水稻叶面积指数，同时施氮有利于水稻叶片内叶绿素的合成，维持叶绿体的正常结构以及保证叶绿素的不断更新。叶绿体数目的增加，提高了单位面积叶片叶绿体的表面积和体积，增大了叶绿体与外界能量、物质交换界面，进而增强了植物光合速率；氮素改变了叶绿体基粒的结构，增大了基粒直径，使得基粒类囊体变厚、垛叠数增多，进而增大了基粒圆柱体表面积及体积，同时类囊体膜上光合色素即叶绿素a、b和类胡萝卜素含量也增加，从而提高叶片的光合能力；氮素可以提高叶片气孔导度和叶肉导度，从而提高了气孔对二氧化碳的运输能力，充足的二氧化碳供应保证光合机构充分运转，使叶绿体光合潜能得以充分发挥，净光合速率提高；此外，水稻上施用氮肥可以显著提高生育中后期叶片中超氧化物歧化酶、过氧化物酶等活性氧清除酶的活性，降低功能叶中丙二醛含量，从而延缓水稻光合功能的衰退，维持高的光合速率。但也有研究发现，虽然高氮含量水稻叶片的光合速率有所提高，但其光合速率的提高幅度较叶片氮素提高幅度低，单位叶片氮素含量的光合速率即光合速率利用率呈现降低的趋势，这主要是由于高氮含量叶片的Rubisco酶活性较低，高氮叶片下增加的Rubisco酶更多的作为氮库形式存在，并没有催化能力；此外尽管高氮条件下叶绿体增大，但叶绿体的增大造成叶肉导度和Rubisco酶含量之间的比值降低，从而导致叶绿体内二氧化碳供应不足并最终抑制Rubisco酶活性，从而影响叶片光合速率的进一步提高[1]。

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