【摘 要】
：
氮素是植物生长发育所必须的重要营养元素之一,氮素供给水平直接影响农作物的产量和品质。增加氮肥施用是农作物增产的主要手段。然而,随着氮肥施用量的逐年递增,作物产量却没有大幅度上升,反而带来土壤酸化、温室气体排放、水体富营养化和生产成本增加等问题。因此,大幅度提高作物氮素利用效率和培育氮高效品种是提高作物产量和减少氮肥过度使用的有效经济手段。木薯（Manihot esculenta）耐干旱、耐低氮,对
论文部分内容阅读
氮素是植物生长发育所必须的重要营养元素之一,氮素供给水平直接影响农作物的产量和品质。增加氮肥施用是农作物增产的主要手段。然而,随着氮肥施用量的逐年递增,作物产量却没有大幅度上升,反而带来土壤酸化、温室气体排放、水体富营养化和生产成本增加等问题。因此,大幅度提高作物氮素利用效率和培育氮高效品种是提高作物产量和减少氮肥过度使用的有效经济手段。木薯（Manihot esculenta）耐干旱、耐低氮,对多种非生物胁迫具有较强的耐受能力。挖掘木薯相关氮高效利用关键基因,对于作物氮高效种质资源的改良和培育具有重要的意义。本研究首先通过生物信息学的方法对木薯硝酸盐转运蛋白MeNPF基因家族进行全基因组鉴定,系统分析了家族成员的系统发育关系、基因结构、蛋白保守基序、染色体定位、基因复制事件以及启动子顺式作用元件,并从木薯中克隆了MeNPF6.2和MeNPF6.3基因;综合运用转录组测序、实时荧光定量PCR、亚细胞定位、木薯和水稻过表达等技术,初步解析了MeNPF6.2的基因功能。主要结果如下:（1）从木薯全基因组水平上共鉴定得到72个MeNPF家族成员,均含有PTR2结构域。这些基因不均匀地分布在木薯的18条染色体上。共有21对大片段复制,无串联重复基因。参考拟南芥At NPF基因的分类和系统发育分析将木薯MeNPF基因分为8个亚家族（Ⅰ-Ⅷ）,其中亚家族Ⅴ的MeNPF基因数量最多。同一亚家族具有相似的基因结构和蛋白保守基序。启动子顺式作用元件的预测结果表明MeNPF基因可能与激素和非生物胁迫的响应有关。（2）通过生物信息学方法对木薯MeNPF6.2和MeNPF6.3两个蛋白进行跨膜结构域和亚细胞定位分析,发现MeNPF6.2和MeNPF6.3均含有12个跨膜结构域,可能为细胞质膜蛋白。通过将基因-e GFP融合载体在烟草原生质体瞬时表达及在拟南芥稳定表达,验证了MeNPF6.2和MeNPF6.3定位于细胞膜上。（3）实时荧光定量PCR检测发现MeNPF6.3基因主要在木薯幼苗的根中表达,且在0.2mmol/L硝酸盐处理下表达量最高,在茎和叶中的表达量基本不受外界硝酸盐浓度的诱导;MeNPF6.2基因主要在叶片中诱导表达。表明这两个基因的表达均受硝酸盐诱导。（4）MeNPF6.2过表达转基因木薯的表型分析表明,在正常生长情况下,过表达株系长势明显优于未转基因对照,叶面积、根长和根数均显著提高;在低氮处理下,转基因株系和对照均受到一定程度的氮胁迫,但转基因株系表现出较强的耐低氮特性,其根长、根数以及叶面积均显著高于对照。（5）通过MeNPF6.2过表达转基因水稻株系的表型观察,发现转基因水稻与未转基因对照相比,粒长无明显差异,但粒宽显著高于对照,且百粒重也明显增加。（6）为了寻找MeNPF6.2的互作蛋白,构建酵母双杂交载体p BT3-N-MeNPF6.2,通过膜体系酵母双杂筛库技术初步筛选出三个互作蛋白,包括核糖体蛋白L7Ae/L30e/S12e/Gadd45家族蛋白（T24D18＿3）、肌球蛋白1（MYA1）和阿拉伯半乳糖蛋白15（AGP15）。上述结果表明,MeNPF6.2基因在木薯响应低氮胁迫中起重要作用,过表达MeNPF6.2增强木薯低氮耐受性,在水稻中的异源表达提高了籽粒百粒重,可用于作物耐低氮改良。
其他文献
云制造为传统制造业向网络化、智能化、服务化生产模式转型升级提供了有效途径。机床装备资源是制造企业加工运行的核心资源,提升机床装备资源云服务的可靠性、稳定性对支持云制造模式的落地应用具有重要意义。如何面向复杂多变的机床装备资源云服务需求,对服务能力动态变化的机床装备资源进行优化选择,从而提供可靠、稳定的机床装备资源云服务,已成为云制造模式亟待解决的重要问题之一。因此,论文结合国内外现有研究成果,围绕
基因组的特异性可能会导致罹患同样疾病的个体对于同样的药物有着不同的反应。因此,以个体基因组信息为依据的个性化治疗出现,而预测不同个体特定细胞系对相同药物的不同反应是个性化治疗中的核心问题。通过临床实验验证药物反应对实验设备要求高,需要投入大量时间和资金。随着高通量测序技术的发展,基于生物学数据,利用计算机算法建立模型对药物反应进行临床前预测具有重要的现实意义。本文应用机器学习技术,结合细胞系的组学
城镇化的快速发展,在显著提高人们生活水平和社会生产效率的同时,也使得社会竞争加剧,生活节奏变快,给人们的生理与心理健康方面带来了许多负面影响。压力引起的疾病已成为一个巨大的全球性问题。城市公园是城市居民亲密接触自然环境最有效的环境资源,是城市居民缓解精神压力、增加积极情绪的重要场所。大量的研究证明,城市公园环境对人体的心理恢复具有正面的影响。Kaplan&Kaplan提出的恢复性环境理论和注意力恢
随着快速的工业化进程和人们生活水平的不断提高,大量含氮废水被排放,水体中的氮素污染会对人类健康和生态环境造成不良影响,厌氧氨氧化（Anaerobic ammonium oxidation,Anammox）作为新型污水脱氮技术具有经济、节能、高效等特点,但是仍然难以实现氮的完全脱除。同时,污水处理厂和垃圾填埋场等人工环境中产生的甲烷（CH4）具有分散性高、成分复杂、难以回收利用、易加剧温室效应等特点
移民会馆是明清时期寓居他乡的移民为了同乡人联络感情、停留聚会或推进业务所建立的活动场所。西蜀移民会馆承载了特定历史时期大量的移民文化,具有重要的研究与保护价值。由于战争损毁、城市发展拆迁和保护不力,移民会馆数量急剧减少,加强移民会馆保护显得急切而重要。会馆保护不仅涉及会馆布局、建筑空间形态,会馆保护不仅涉及会馆布局、建筑空间形态,移民会馆静态色彩也是会馆形象的重要内容,加强会馆静态色彩的研究,有助
在全国上下大力推动生态文明建设的背景下,公园绿地势必将成为城市空间中极其重要的一部分,其对城市的环境、居民的健康都起着不可替代的作用。我国对竹的运用已经绵延了千年,在现代的公园中,竹也是最常见的造园要素,然而由于缺乏客观科学的研究指导,大部分的公园竹景都存在着视觉割裂的问题,无法为城市居民提供良好的游憩观赏体验。本文以成都市、眉山市区域内的公园竹景为研究对象,利用视觉追踪技术,对采集到的竹景样本进
“十九大”以后,成都市积极响应中央号召建设生态文明示范城市。本文以成都市典型的道路作为地点,选择分布广泛的路侧绿带、行道树绿带、分车绿带作为研究对象,对成都市30个路段共48个样地中的192个群落样方进行调研,通过对样地群落植物的组成成分、群落结构、物种多样性等进行分析比较。同时在统计后选出4种应用频率最高的树种作为研究对象,研究其在不同道路生境中生理指标是否受到道路污染的影响。在此基础上,对现有
随着城市化进程加速,社区居民老龄化的问题越来越突出,如何给老年人创建一个良好的宜居环境日益紧迫。根据《民政事业发展第十三个五年规划》政策可知,“以居家为基础、高层住区为依托、机构为补充”的养老服务体系是我国养老服务体系的未来建设方向。当前城市新建住区多为高层住区,由于其电梯设施和相对便利的交通配套,高层住区成为老年人居家养老的首要选择。所以,从高层住区户外公共空间入手,针对老年人需求进行设计,可以
近十年来,移动通信技术经历了快速发展。如今,5G（Fifth-Generation）作为通信行业关注的热点,相关技术正快速地发展和普及。作为移动终端中的重要一环,手机是与普通用户关系最为紧密的设备。而作为发射和接收电磁信号的最前端,手机天线一直随着移动通信技术的发展和手机形态的更迭不断地发生演变。从最早只需要支持2G（Second-Generation）以满足接打电话、收发短信的需求;到后来的移动
传统民居是长期以来当地居民智慧与汗水的结晶,是对独特气候与自然环境相适应的产物。随着我国城镇化进程的加快和人们生活水平的提高,现有的传统民居室内光、热环境已不能满足当代人的生理、心理需求。因此发掘整理传统民居与地域环境相适应的营建智慧,结合现代化技术手段,对传统民居进行有效的更新与改造,节约建筑能耗,是当今保护地域性传统民居的迫切需求。本研究针对川东北地区独特的自然条件及人文条件进行全面分析。利用