目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words2
引言3
1材料与方法5
1.1试验材料 5
1.2试验方法 6
1.2.1水稻大田耐低氮农艺性状数据的调查6
1.2.2表型数据分析6
1.2.3遗传图谱构建和关联分析6
1.2.4水稻叶片中DNA的提取6
1.2.5 PCR 反应7
1.2.6 PCR产物检测7
1.2.7提rna8
2结果与分析9
2.1表型数据分析9
2.2遗传图谱构建和关联分析10
2.3筛选候选基因11
2.4验证基因的表达模式13
2.5低氮低磷胁迫下猜想该基因可能参与N、P的网络调控13
2.6同源性分析14
2.7 该基因位于细胞核中，具有转录激活潜能15
3讨论15
致谢17
参考文献18
普野/9311CSSL群体氮素相关基因研究
摘要
水稻是世界主要粮食作物之一，氮素在植物的生长发育中扮演重要的作用，可以组成植物体内的蛋白质、核酸、维生素、酶、磷脂、叶绿素和能量载体ATP等，同时对植物的生理生化过程起到重要作用。氮素是限制水稻生产的主要因素，由于无机肥料的使用是目前全球谷物产量的基础，而目前过量的使用无机肥料会导致严重的环境问题，因此未来的农业可持续性要求提高氮的利用率。如何提高氮素的利用效率，减少氮素投入成为当前急切需要解决的问题。本研究通过对大田耐低氮的表型统计筛选出耐低氮的品种，通过QTL和GWAS的方法定位该基因，通过同源比对和亚细胞定位发现该基因是一个和水稻中OsPHLs高度同源的转录因子且位于细胞核中。通过对水稻样品低氮、低磷处理测定该基因的表达量，发现在低氮和低磷的环境下该基因的表达量和正常环境下种植的相比有显著差异，进而说明该基因在水稻氮素和磷元素调控网络中都起作用。
引言
水稻是世界主要粮食作物之一，是我国大部分人口的主要粮食来源。氮素是水稻生长发育所必需的 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ￥351916072￥ 
营养物质之一，是水稻生长所需要的最多的矿质营养元素。氮素是作物生长和产量形成最重要的营养元素[1]。我国很多地区稻田的施氮量已经超过了土地原有的承受能力，大量施肥除了加重农民负担外，还使得土壤退化、江河湖海的富营养化成为农业和环境可持续发展的严重障碍【2】。目前，中国的氮肥消耗量占全世界消耗量的 30%，单位耕地面积(1hm2)的氮肥施用量超过了250kg，高于世界平均施氮水平75%。然而，氮肥的利用率平均只有 35%左右，尤其是中国苏南地区则更低，仅为 2025%，氮肥损失率较高[3,4]。如何提高氮素的利用效率成为当前农业生产的亟待解决的关键问题。因此，培育氮素高效利用的水稻品种研究水稻耐低氮生理机制，可以在保持高产、稳产的同时降低肥料用量, 具有重要的理论意义与实际应用价值。
由于土壤中氮素的浓度变化很大，为了适应外界的环境条件，在长期进化过程中，植物形成了不同亲和力的转运蛋白系统极其相应的调控机制来适应这种环境变化【58】。氮素素的吸收能力要取决于转运基因的表达。氮素的利用效率是指作物将N素转化成产物的能力，【9】水稻植株需要一个高效效的氮素吸收机制，将体内积累的氮素同化、高效转运和利用。为了有效提高氮素的利用效率必须先了解水稻吸收氮素的机制。水稻和其他植物一样对氮素响应的分子机制有两种：吸收转运硝态氮和氨态氮分子机制。氮素利用效率是一个复杂的数量性状，包括氮素吸收转运、同化、再利用等方面，是一个由众多基因作用、互作以及环境因素共同控制的性状。其中相关基因包括，负责吸收转运的硝酸根转运子（NPF，NRT2）家族基因、铵根转运子（AMT）家族基因，负责同化的硝酸还原酶（NR，NIA）、亚硝酸还原酶（NiR）、谷氨酰胺、谷氨酸合成酶家族基因（GS，GOGAT），负责再利用的NAC家族转录因子（NACTF）等[10]。NRTs可分为NRT1和NRT2两个家族:NRT1主要由低亲和力硝酸盐转运蛋白(lowaffinity transport system, LATS)构成,属于PTR(peptide transporters)家族,所以有人提出NRT1/PTR 家族应该命名为 NPF(NRT1/PTR family), 根据各成员进化关系NRT1s可分为 8 个亚家族(NPF18).拟南芥中已克隆鉴定12个NRT1成员。NRT2主要由高亲和硝酸盐转运蛋白(highaffinity transport system,HATS)构成,拟 南 芥 中 有7个成员(AtNRT2.1~2.7)，其中4个成员已证明与硝酸盐转运相关。AtNRT1.1,AtNRT1.2,AtNRT2.1以及AtNRT2.2 主要负责根部硝酸盐吸收[11]。
近年来，人们越来越重视从分子水平上对水稻的氮素利用效率进行遗传改良，通过QTL分析和图位克隆分离了重要氮高效基因[1213]。植物氮素的利用集中体现在 NO3的还原和氨的同化。植物吸收的 NO3在硝酸还原酶作用下被还原为亚硝酸盐，亚硝酸盐经过亚硝酸还原酶的作用变成NH4+；此后被直接吸收的 NH4+与亚硝酸盐还原生成的NH4+经过多个氮代谢酶的作用合成氨基酸[14]。因此,植物对低氮素胁迫信号的响应是多个层次的，其中关键转录因子介导的转录重编程是水稻应对低氮环境提高产量水平的关键策略之一。

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