氮素作為植物生長(zhǎng)發(fā)育所需的元素,是植物體內(nèi)蛋白質(zhì)、磷脂、核酸、輔酶及輔基(NAD+、NADP、FAD)等的必需成分,也是構(gòu)成葉綠素分子的組分,同時(shí)影響植物體內(nèi)激素的合成及轉(zhuǎn)運(yùn)。所以,氮素對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響至關(guān)重要。硝酸鹽是大多數(shù)高等植物的主要氮源,了解土壤中硝酸鹽的吸收機(jī)制和植物對(duì)低氮脅迫的反應(yīng),對(duì)提高植物氮素吸收和利用效率,減少氮肥施用量等方面具有非常重要的意義。棉花作為一種氮敏感植物常常需增施氮肥來提高產(chǎn)量,但是氮肥施用過多過少均會(huì)造成棉花產(chǎn)量的下降,棉農(nóng)常常因無法確定合適的施氮量而傾向于增施氮肥,這樣不僅會(huì)造成棉花的貪青晚熟、產(chǎn)量下降,而且未被吸收的氮素隨著水土流失更造成環(huán)境污染。因此,培育氮高效品種就成為現(xiàn)階段棉花育種的研究重點(diǎn)。NRT2作為一種以硝酸鹽為特異性底物的高親和性轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,在可利用的硝酸鹽有限時(shí),高親和性轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)被激活并發(fā)揮主導(dǎo)作用。在擬南芥中已證明NRT2.5是一個(gè)高親和力硝酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,在植物響應(yīng)嚴(yán)重氮缺乏脅迫中發(fā)揮重要作用。研究GhNRT2.5基因,有助于了解棉花響應(yīng)硝酸鹽信號(hào)的分子機(jī)制,闡釋該基因在棉花抵抗低氮脅迫中發(fā)揮的作用。為此,本論文利用棉花遺傳轉(zhuǎn)化...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 氮素在棉花生長(zhǎng)發(fā)育中的作用
        1.1.1 氮的生理功能
        1.1.2 氮素對(duì)碳氮代謝過程相關(guān)酶的影響
        1.1.3 氮在棉花生長(zhǎng)發(fā)育中的作用
        1.1.4 我國(guó)在棉花種植中施用氮肥的現(xiàn)狀及存在問題
    1.2 植物吸收氮的主要途徑
        1.2.1 植物中的銨態(tài)氮運(yùn)輸體系
        1.2.2 植物中的硝酸氮運(yùn)輸體系
    1.3 硝酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)家族
        1.3.1 NRT2硝酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的生理功能
        1.3.2 NRT2硝酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的研究進(jìn)展
第二章 引言
    2.1 立題依據(jù)及研究目的
    2.2 技術(shù)路線
第三章 材料與方法
    3.1 材料
        3.1.1 植物材料
        3.1.2 宿主菌株和載體質(zhì)粒
        3.1.3 主要儀器
        3.1.4 主要化學(xué)試劑
        3.1.5 棉花遺傳轉(zhuǎn)化所需主要培養(yǎng)基
        3.1.6 常用試劑及GUS染液配方
        3.1.7 擬南芥PNS營(yíng)養(yǎng)液
    3.2 方法
        3.2.1 植物基因組DNA提取
        3.2.2 質(zhì)粒提取
        3.2.3 植物總RNA提取
        3.2.4 反轉(zhuǎn)錄步驟
        3.2.5 DNA片段回收、連接
        3.2.6 大腸桿菌的轉(zhuǎn)化
        3.2.7 農(nóng)桿菌感受態(tài)細(xì)胞電轉(zhuǎn)化
        3.2.8 棉花遺傳轉(zhuǎn)化
        3.2.9 GUS組織化學(xué)染色
        3.2.10 VIGS注射方法
        3.2.11 葉綠素的提取與計(jì)算方法
        3.2.12 與氮代謝相關(guān)酶的檢測(cè)
        3.2.13 棉花的水培培養(yǎng)及轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析
第四章 結(jié)果與分析
    4.1 棉花GhNRT2.5基因的克隆與分析
        4.1.1 低氮脅迫下NRT2家族在不同氮效棉花品種中的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)比較分析
        4.1.2 棉花NRT2 家族與擬南芥NRT2 家族的親緣關(guān)系分析
        4.1.3 GhNRT2.5序列特征與生物信息學(xué)分析
    4.2 GhNRT2.5基因的表達(dá)特性及功能分析
        4.2.1 GhNRT2.5基因在陸地棉不同組織器官中的表達(dá)特性
        4.2.2 不同供氮水平和不同氮源對(duì)GhNRT2.5基因表達(dá)的影響
        4.2.3 GhNRT2.5啟動(dòng)子在擬南芥中的表達(dá)特性分析
        4.2.4 GhNRT2.5亞細(xì)胞定位分析
        4.2.5 GhNRT2.5功能分析
    4.3 異源表達(dá)GhNRT2.5基因?qū)M南芥生長(zhǎng)發(fā)育的影響
        4.3.1 GhNRT2.5基因異源表達(dá)載體構(gòu)建及對(duì)擬南芥轉(zhuǎn)化、篩選和鑒定
        4.3.2 異源表達(dá)提升擬南芥在低氮條件下生長(zhǎng)狀態(tài)
        4.3.3 異源表達(dá)GhNRT2.5對(duì)擬南芥植株中氮代謝相關(guān)酶活性的影響
    4.4 GhNRT2.5基因植物表達(dá)載體的構(gòu)建及轉(zhuǎn)基因棉花材料的獲得
        4.4.1 轉(zhuǎn)基因棉花的遺傳轉(zhuǎn)化
        4.4.2 轉(zhuǎn)基因棉花的篩選及鑒定
    4.5 GhNRT2.5基因?qū)γ藁ㄉL(zhǎng)發(fā)育的影響
        4.5.1 轉(zhuǎn)基因棉花植株的表型變化
        4.5.2 轉(zhuǎn)基因棉花與氮代謝相關(guān)酶活性的測(cè)定
第五章 討論
    5.1 提高棉花氮肥利用效率的途徑
    5.2 GhNRT2.5基因在提高棉花耐低氮脅迫中的作用
    5.3 GhNRT2.5基因可能參與棉花衰老過程中氮的轉(zhuǎn)運(yùn)過程
第六章 結(jié)論
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
附錄
    附錄1 縮略詞表
    附錄2 主要引物
    附錄3 碩士期間參與課題及發(fā)表論文
致謝



本文編號(hào)：3745562