根系过表达高效铵转运因子对提高拟南芥吸氮能力的研究

摘要

营养物质从环境中向植物根系转运的过程是植物吸收养分的基础，揭示植物摄入养分的分子机制对于增强作物对土壤微养分的吸收效率及提高作物对环境养分胁迫的耐受力均有十分重要的意义。 植物的铵转运因子是由AMT(ammoniumtransporter)基因家族所编码的一组铵转运蛋白，是根吸收铵根的主要通道。AtAMT1;1是目前己知对铵离子亲和性最高的氨转运因子，AtAMT1;1能灵敏地感知机体对铵的需求，它是目前已知拟南芥菜铵转运蛋白基因中唯一能在机体氮饥饿情况下呈明显上调表达特性的基因 本课题致力于通过在模式植物拟南芥菜中过表达高亲和铵转运因子AtAMT1;1基因来进一步评价铵转运因子在植物氮吸收过程中发挥的重要作用。 我们将带有根系特异性表达AtPRP3启动子和AtAMT1;1基因融合的双元载体质粒Cb03的农杆菌对拟南芥进行侵染，得到了转基因的拟南芥。 通过基因组DNA检测和RNA表达检测确定AtAMT1;1基因整合进基因组并有表达。通过对转基因拟南芥和野生型拟南芥的一系列对比观察，我们发现人为改善植物的氮跨膜转运能力能通过以下两个方面帮助作物提高其吸收氮的效率：1.增强氮素跨膜吸收效率，增加植物缺氮耐受能力2.改善根的结构和发育特性，增加营养物质的积累。

目录

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第一章前言

第一节氮吸收的相关研究背景

第二节植物吸收氨的生理生化性质及分子生物学研究

1.2.1 AMT类型的铵转运因子是根吸收铵根的主要通道

1.2.2AMT1多基因家族特点

第三节高效吸氮基因工程的相关研究进展

1.3.1导入氮同化关键酶基因的研究

1.3.2导入氮转运因子基因的研究

第四节植物转基因技术

1.4.1转基因技术方法

1.4.2转基因技术在植物育种中的应用及前景展望

第五节本课题的提出

第六节研究意义

第二章材料与方法

第一节实验材料

2.1.1 CB03菌株

2.1.2模型植物拟南芥菜

2.1.3材料的培养

第二节方法

2.2.1转基因植物的获得

第三章实验结果

第一节拟南芥的转化和转基因植株的筛选

第二节拟南芥的转化和转基因植株的基因组检测

第三节转基因拟南芥的初步观察

第四节转基因拟南芥典型品系表达检测

第五节转基因拟南芥典型品系与野生型拟南芥的表型差异观察

第六节转基因拟南芥典型品系与野生型拟南芥的生理指标观察

第四章讨论

第一节拟南芥的转化及筛选

第二节转基因拟南芥的检测

4.2.1转基因拟南芥的基因组检测

4.2.2转基因拟南芥的表达检测

4.2.3转基因拟南芥的表达特点

第三节转基因拟南芥的表型观察

4.3.1种子萌发期观察

4.3.2硝酸根梯度培养基观察

4.3.3土壤中生长观察

4.3.4叶绿素及种子千粒重观察

第五章小结

致谢

参考文献

个人简历