超表达OsNRT2.3b武育粳7号水稻的氮素利用效率研究

来源 :南京农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lck2000
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
水稻是最重要的粮食作物之一,在我国水稻产量占粮食总产的44%。氮(N)是作物生长发育吸收量最多的营养元素,其对作物的生命活动和产量形成具有重要意义。一般认为水稻是喜铵植物,但是水稻根系能够分泌O2,通过土壤硝化微生物作用,将NH4+氧化成NO3-。目前我国氮肥用量比世界单位面积平均用量高出75%左右,过量施用氮肥不仅造成能源的巨大浪费,使水稻氮利用效率下降,而且提高了作物的生产成本,造成生态环境的严重破坏。如何从根本上提高作物的氮素吸收和利用效率,对我国农业的科学可持续发展具有重要意义。  研究发现,水稻对硝态氮吸收的功能基因主要包括NRT1家族和NRT2家族,并且已经克隆研究了其中的多个基因。本实验室之前通过构建OsNRT2.3b(AK072215)的日本晴超表达材料证实,OsNRT2.3b超表达可明显改变日本晴的生物性状,如株高、生物量、分蘖数、穗长、穗粒数等明显增大,产量也有显著增加,并且能显著提高水稻对氮素的利用效率和转运效率。但日本晴不是高产品种,因此需在高产品种中鉴定其功能。  武育粳7号是人们广泛应用的高产水稻品种。本文通过构建OsNRT2.3b在武育粳7号中的超表达材料,通过一系列的分子和生理实验,研究OsNRT2.3b超表达在武育粳7号中的生物学功能。所得的主要研究结果如下:  1.以pCAMBIA1302为载体,35S为启动子,利用转基因方法构建了OsNRT2.3b在武育粳7号中的超表达材料。通过RT-PCR、southernblot等分子手段,筛选得了OsNRT2.3b表达增强、拷贝数较少的阳性转基因水稻株系。  2.海南乐东、南京八卦洲、浙江长兴的大田试验证实,OsNRT2.3b在武育粳7号中超表达使有效分蘖数增多2-4个,对穗子的生长发育会有促进作用。转基因材料产量在不同氮素水平下均要高于野生型,并且在中氮条件下增产效果最明显,随着氮水平的提高增产幅度会下降。籽粒中的水解氨基酸含量与野生型相比变化不显著。  3.对转基因材料光合作用的研究表明,OsNRT2.3b超表达对气孔导度影响不显著,在全铵条件下实际光合速率会有所增加,而在铵硝混合和全硝条件下没有明显的改变。铵硝混舍下OsNRT2.3b超表达能够提高武育粳7号的羧化效率。  4.大田试验条件下研究OsNRT2.3b超表达对武育粳7号水稻各部位氮含量的影响,结果表明,在低中高三种施氮条件下,孕穗期OsNRT2.3b超表达材料叶片的总氮浓度均显著高于野生型,并且差异幅度随氮营养水平的提高而减小;OsNRT2.3b超表达材料叶片的总氮浓度均显著低于野生型,穗的总氮浓度有所增加。15N实验结果显示,转基因材料无论是在孕穗前期还是成熟期茎的15N分布都少于野生型,叶和其他部位的含量会略高于野生型。OsNRT2.3b超表达能够显著提高武育粳7号的氮转运效率和氮吸收效率,而且肥料利用率和氮素利用率也均能显著提高。
其他文献
冬小麦是我国主要的粮食作物,在国民经济发展中具有重要意义。钾素是作物在生长发育过程中所必需的营养元素之一,在维持作物正常生长和生理生化代谢中都扮演了很重要的角色。目
日光温室集约化种植轮作时间有限,在单一或近缘作物连续种植下极易导致作物土传病害和根结线虫等连作障碍的发生,严重影响作物的产量和品质。化学土壤熏蒸剂进行土壤灭菌是最常用的控制土传病虫害的方法,但随着人们对化学土壤熏蒸剂带来的环境和健康问题的关注,寻求相对绿色环保的土壤灭菌方法成为研究者关注的热点问题。为此本文采用室内培养和田间试验相结合,研究不同添加物鸡粪、芥菜秸秆、小麦秸秆等物料厌氧灭菌对温室土壤
摘要:随着我国加入世贸组织,各行各业的国际化竞争越来越激烈,广播电视行业要不要进行产业化发展,如何实现产业化发展,都是摆在我们面前的一项重大课题。广播电视现已经形成人民群众生活中一个不可或缺的文化生活需要。广播电视的发展将如何围绕先进生产力发展要求来进行,广播电视的产业化道路,将是整个事业建设和发展的必由之路,更是全面建设小康社会的需要!  关键词:广电产业 电信产业 产业化    一、选题背景 
土壤水分是影响农作物播种出苗以及成苗的关键因素,在水资源极少且降雨分布不均匀的冀西北坝上地区,农作物播种后的出苗及成苗极易受到水分胁迫的影响,因此,如何保证农作物在