导读:本文包含了低亲和转运蛋白论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:水稻,镉,低亲和阳离子转运蛋白,OsLCT2
低亲和转运蛋白论文文献综述
李曜魁,唐丽,毛毕刚,赵炳然,彭克勤[1](2016)在《籼稻低亲和阳离子转运蛋白基因OsLCT2的克隆与生物信息学分析》一文中研究指出OsLCT1是目前在水稻中唯一鉴定出来的参与韧皮部镉离子运输的关键转运蛋白,与水稻籽粒镉积累密切相关。本研究根据Gene Bank已发表的小麦Ta LCT1基因序列信息设计引物,利用RT-PCR方法从籼稻93-11和华占中克隆了低亲和阳离子转运蛋白基因(LCT),并命名为OsLCT2。生物信息学分析结果表明,该基因定位在5号染色体上,全长2 699 bp,包含3个外显子和2个内含子,其CDS全长1 437 bp,编码478个氨基酸,包含2个PEST序列和11个跨膜结构域。OsLCT2蛋白二级结构预测显示,α-螺旋占57.11%、β-折迭占7.74%,无规则卷曲占35.15%。序列比对和系统进化树分析结果表明,OsLCT2与小麦的亲缘关系最近达65%,其次为高粱64%,而与水稻OsLCT1的同源性并不高,推测OsLCT2的功能可能与Ta LCT1相类似。(本文来源于《分子植物育种》期刊2016年05期)
夏秀东[2](2014)在《水稻低亲和硝酸盐转运蛋白基因OsNPF2.4生物学功能分析》一文中研究指出水稻是世界上最主要的粮食作物之一,播种面积占粮食播种面积的1/5,年产量约4.8亿吨,占世界粮食总产量的1/4,全世界二分之一以上的人口以水稻为主食,同时也是我国最主要的粮食作物之一。并且,水稻被列为模式作物,有着很丰富和深入的基因组研究基础。氮素是农作物生产过程中最主要的限制因子。硝态氮(NO_3~-)和铵态氮(NH_4~+)是植物从土壤中吸收的两种主要的无机氮源。虽然水稻主要生长在淹水的条件下,但是由于具有非常发达的通气组织,可以将地上部的O2运输到根中,然后分泌到根际,供给根际硝化细菌生长繁殖,进而将根际的NH_4~+转化成NO_3~-。实际上,水稻生长在NH_4~+和NO_3~-混合的环境中。而且,在水稻生长的后期,干湿交替的灌溉方式会大大增加根际NO_3~-的含量。为了适应多变的环境,植物进化出了低亲和(LATS)和高亲和(HATS)两个NO_3~-转运系统,分别由低亲和NO_3~-转运蛋白NRT1/PTR(NPF)家族成员和高亲和NO_3~-转运蛋白NRT2家族成员负责。对水稻NO_3~-转运蛋白的研究主要集中在NRT2家族成员,而对NRT1/PTR(NPF)的研究相对较少。本实验以水稻低亲和NO_3~-转运蛋白基因OsNPF2.4为研究对象,通过qRT-PCR、GUS报告基因和eGFP报告基因分析了OsNPF2.4的表达模式;利用非洲爪蟾卵母细胞异源表达系统和电生理技术分析了OsNPF2.4对底物的吸收特性;RT-PCR、qRT-PCR和Southern blot鉴定了OsNPF2.4敲除突变体和超表达材料及相关基因的表达;15N示踪分析了OsNPF2.4敲除突变体对NO_3~-的吸收和再分配;测定了植株和木质部伤流液中NO_3~-和K+含量,分析了OsNPF2.4敲除突变体中NO_3~-的运输对K+运输中的影响;田间试验分析了OsNPF2.4敲除突变体和超表达材料的农艺学性状。主要研究结果如下:1.利用生物信息学和qRT-PCR分析发现,OsNPF2.4基因开放阅读框由两个内含子和叁个外显子组成,编码一个由583个氨基酸组成的蛋白质,其表达的蛋白质定位在质膜上,有12次跨膜结构。OsNPF2.4的表达受高浓度NO_3~-和通O2的诱导,在根、茎干和叶鞘中受缺K+抑制,而在叶片中受缺K+诱导。在持续供应NH_4~+或NO_3~-后缺氮处理会使老叶中OsNPF2.4的表达上调。2.通过OsNPF2.4启动子融合GUS报告基因,然后通过水稻转基因技术转到水稻中检测不同部位GUS活性,结果发现,OsNPF2.4在根中除了根尖以外的其他部位均有表达,在根茎结合处的维管束、叶鞘、叶片、花粉、刚萌发的幼芽和颖壳中均有表达。切片分析发现,OsNPF2.4主要在根的表皮细胞、木质部薄壁细胞和韧皮部伴胞以及叶片韧皮部细胞中表达。3.利用爪蟾卵母细胞异源表达系统和电生理技术分析,结果表明,OsNPF2.4是一个pH依赖的低亲和NO_3~-转运蛋白,它只有在低pH(5.5)时具有吸收NO_3~-的活性,而在高pH(7.4)时则完全丧失对NO_3~-的吸收活性。OsNPF2.4没有NO_3~-的外排活性。电生理结果显示,OsNPF2.4没有吸收小肽的活性。4.通过研究OsNPF2.4敲除突变体和超表达材料对NO_3~-的吸收分析发现,OsNPF2.4的敲除会减少水稻对NO_3~-的吸收,而超表达则会增强水稻对NO_3~-的吸收。在瞬时吸收实验中,供应高浓度15N-NO_3~- (2.5 mM)时OsNPF2.4敲除突变体对15N-NO_3~-的吸收速率显着低于野生型,而供应低浓度15N-NO_3~-(0.25mM)时OsNPF2.4敲除突变体对15N-NO_3~-的吸收速率与野生型相比没有显着差异。但是在长时间低浓度NO_3~-培养过程中我们发现,OsNPF2.4敲除突变体对NO_3~-的吸收明显低于野生型,通过分析水稻高亲和NO_3~-转运蛋白基因表达发现,这是由于在OsNPF2.4敲除突变体中OsNAR2.1和OsNRT2.1的表达下调造成。有意思的是我们发现,当NO_3~-的供应浓度从0.25 mM增加到2.5 mM时野生型水稻的根,茎干叶鞘,叶片的生物量和总氮量增加了20%-35%,而OsNPF2.4敲除突变体的生物量和总氮含量并没有明显增加。这说明OsNPF2.4在水稻对高浓度NO_3~-的吸收中起关键的作用。5.对15N-NO_3~-从老叶向倒一叶、茎干和叶鞘、根中的转运分析发现,与野生型相比,OsNPF2.4敲除突变体中15N-NO_3~-从老叶向倒一叶、茎千和叶鞘、根中的转运严重受阻,这些部位的15N含量比野生型减少了50-60%。而且,OsNPF2.4敲除突变体中15N-NO_3~-从地上部向地下部的转运也受阻,根中15N含量在这叁个部位所占的比例明显低于野生型,而茎干和叶鞘、倒一叶中15N含量在这叁个部位所占的比例明显高于野生型。超表达OsNPF2.4会显着增加水稻对高浓度NO_3~-的吸收。6.通过对OsNPF2.4敲除突变体和野生型木质部伤流液中的NO_3~-和K+含量的分析发现,在供应低浓度NO_3~-(0.25 mM NO_3~-,1 mM K+)的情况下,OsNPF2.4敲除突变体木质部伤流液中NO_3~-和K+的浓度与野生型相比没有显着差异,而在供应高浓度NO_3~- (2.5 mM NO_3~-,1 mM K+)的情况下,OsNPF2.4敲除突变体木质部伤流液中NO_3~-和K+的浓度比野生型分别降低了42%和27%。而在缺N03-和K+2h后木质部中的N03-的转运速率只有野生型的45%,而在缺NO_3~-和K+ 4 h后木质部中的N03-的转运速率与野生型相比没有显着差异。同时,K+在OsNPF2.4敲除突变体木质部中的转运速率也显着低于野生型,而且随着缺NO_3~-和K+时间的延长差异变大。OsNPF2.4敲除突变体根、茎干和叶鞘中的K+浓度显着低于野生型,而且地上部和地下部K+含量的比值明显高于野生型。而在供应低浓度NO_3~-(0.25mM NO_3~-;1 mMK+)的情况下则没有这一现象。综上所述,OsNPF2.4是一个pH依赖性的低亲和NO_3~-转运蛋白,主要负责高浓度NO_3~-情况下水稻对NO_3~-的吸收。而且OsNPF2.4的敲除会影响水稻体内的NO_3~-和K+的穿梭运输。(本文来源于《南京农业大学》期刊2014-06-01)
陈金灶,张平,邬小兵,徐惠娟,纪小苹[3](2006)在《HCO_3~-高亲和转运蛋白操纵子基因在聚球藻7942CO_2浓缩机制中功能的研究》一文中研究指出蓝藻Synechococcussp.PCC7942 HCO3-高亲和转运蛋白操纵子基因cmpABCD是其CO2浓缩机制中的调控基因之一.本研究用携带潮霉素B磷酸转移酶基因(hygromyc in B pho transferase,hpt)筛选标记的同源双臂整合载体pUC-HATH转化蓝藻Synechococcussp.PCC7942,以潮霉素B作为筛选试剂筛选出具潮霉素B抗性的转化藻,运用引物PCR方法证实潮霉素B磷酸转移酶基因表达盒通过质粒pUC-HATH的介导已定点插入蓝藻Synechococcussp.PCC7942基因组中,成功地构建了具有潮霉素B抗性的cmpBCD基因插入失活突变藻株.并最终通过比较野生藻Synechococcussp.PCC7942和突变藻Synechococcussp.PCC7942在不同Na2CO3浓度的改良BG-11培养基中生长特性,探讨了HCO3-高亲和转运蛋白操纵子cmpABCD基因失活对藻体生长的影响.(本文来源于《厦门大学学报(自然科学版)》期刊2006年S1期)
低亲和转运蛋白论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
水稻是世界上最主要的粮食作物之一,播种面积占粮食播种面积的1/5,年产量约4.8亿吨,占世界粮食总产量的1/4,全世界二分之一以上的人口以水稻为主食,同时也是我国最主要的粮食作物之一。并且,水稻被列为模式作物,有着很丰富和深入的基因组研究基础。氮素是农作物生产过程中最主要的限制因子。硝态氮(NO_3~-)和铵态氮(NH_4~+)是植物从土壤中吸收的两种主要的无机氮源。虽然水稻主要生长在淹水的条件下,但是由于具有非常发达的通气组织,可以将地上部的O2运输到根中,然后分泌到根际,供给根际硝化细菌生长繁殖,进而将根际的NH_4~+转化成NO_3~-。实际上,水稻生长在NH_4~+和NO_3~-混合的环境中。而且,在水稻生长的后期,干湿交替的灌溉方式会大大增加根际NO_3~-的含量。为了适应多变的环境,植物进化出了低亲和(LATS)和高亲和(HATS)两个NO_3~-转运系统,分别由低亲和NO_3~-转运蛋白NRT1/PTR(NPF)家族成员和高亲和NO_3~-转运蛋白NRT2家族成员负责。对水稻NO_3~-转运蛋白的研究主要集中在NRT2家族成员,而对NRT1/PTR(NPF)的研究相对较少。本实验以水稻低亲和NO_3~-转运蛋白基因OsNPF2.4为研究对象,通过qRT-PCR、GUS报告基因和eGFP报告基因分析了OsNPF2.4的表达模式;利用非洲爪蟾卵母细胞异源表达系统和电生理技术分析了OsNPF2.4对底物的吸收特性;RT-PCR、qRT-PCR和Southern blot鉴定了OsNPF2.4敲除突变体和超表达材料及相关基因的表达;15N示踪分析了OsNPF2.4敲除突变体对NO_3~-的吸收和再分配;测定了植株和木质部伤流液中NO_3~-和K+含量,分析了OsNPF2.4敲除突变体中NO_3~-的运输对K+运输中的影响;田间试验分析了OsNPF2.4敲除突变体和超表达材料的农艺学性状。主要研究结果如下:1.利用生物信息学和qRT-PCR分析发现,OsNPF2.4基因开放阅读框由两个内含子和叁个外显子组成,编码一个由583个氨基酸组成的蛋白质,其表达的蛋白质定位在质膜上,有12次跨膜结构。OsNPF2.4的表达受高浓度NO_3~-和通O2的诱导,在根、茎干和叶鞘中受缺K+抑制,而在叶片中受缺K+诱导。在持续供应NH_4~+或NO_3~-后缺氮处理会使老叶中OsNPF2.4的表达上调。2.通过OsNPF2.4启动子融合GUS报告基因,然后通过水稻转基因技术转到水稻中检测不同部位GUS活性,结果发现,OsNPF2.4在根中除了根尖以外的其他部位均有表达,在根茎结合处的维管束、叶鞘、叶片、花粉、刚萌发的幼芽和颖壳中均有表达。切片分析发现,OsNPF2.4主要在根的表皮细胞、木质部薄壁细胞和韧皮部伴胞以及叶片韧皮部细胞中表达。3.利用爪蟾卵母细胞异源表达系统和电生理技术分析,结果表明,OsNPF2.4是一个pH依赖的低亲和NO_3~-转运蛋白,它只有在低pH(5.5)时具有吸收NO_3~-的活性,而在高pH(7.4)时则完全丧失对NO_3~-的吸收活性。OsNPF2.4没有NO_3~-的外排活性。电生理结果显示,OsNPF2.4没有吸收小肽的活性。4.通过研究OsNPF2.4敲除突变体和超表达材料对NO_3~-的吸收分析发现,OsNPF2.4的敲除会减少水稻对NO_3~-的吸收,而超表达则会增强水稻对NO_3~-的吸收。在瞬时吸收实验中,供应高浓度15N-NO_3~- (2.5 mM)时OsNPF2.4敲除突变体对15N-NO_3~-的吸收速率显着低于野生型,而供应低浓度15N-NO_3~-(0.25mM)时OsNPF2.4敲除突变体对15N-NO_3~-的吸收速率与野生型相比没有显着差异。但是在长时间低浓度NO_3~-培养过程中我们发现,OsNPF2.4敲除突变体对NO_3~-的吸收明显低于野生型,通过分析水稻高亲和NO_3~-转运蛋白基因表达发现,这是由于在OsNPF2.4敲除突变体中OsNAR2.1和OsNRT2.1的表达下调造成。有意思的是我们发现,当NO_3~-的供应浓度从0.25 mM增加到2.5 mM时野生型水稻的根,茎干叶鞘,叶片的生物量和总氮量增加了20%-35%,而OsNPF2.4敲除突变体的生物量和总氮含量并没有明显增加。这说明OsNPF2.4在水稻对高浓度NO_3~-的吸收中起关键的作用。5.对15N-NO_3~-从老叶向倒一叶、茎干和叶鞘、根中的转运分析发现,与野生型相比,OsNPF2.4敲除突变体中15N-NO_3~-从老叶向倒一叶、茎千和叶鞘、根中的转运严重受阻,这些部位的15N含量比野生型减少了50-60%。而且,OsNPF2.4敲除突变体中15N-NO_3~-从地上部向地下部的转运也受阻,根中15N含量在这叁个部位所占的比例明显低于野生型,而茎干和叶鞘、倒一叶中15N含量在这叁个部位所占的比例明显高于野生型。超表达OsNPF2.4会显着增加水稻对高浓度NO_3~-的吸收。6.通过对OsNPF2.4敲除突变体和野生型木质部伤流液中的NO_3~-和K+含量的分析发现,在供应低浓度NO_3~-(0.25 mM NO_3~-,1 mM K+)的情况下,OsNPF2.4敲除突变体木质部伤流液中NO_3~-和K+的浓度与野生型相比没有显着差异,而在供应高浓度NO_3~- (2.5 mM NO_3~-,1 mM K+)的情况下,OsNPF2.4敲除突变体木质部伤流液中NO_3~-和K+的浓度比野生型分别降低了42%和27%。而在缺N03-和K+2h后木质部中的N03-的转运速率只有野生型的45%,而在缺NO_3~-和K+ 4 h后木质部中的N03-的转运速率与野生型相比没有显着差异。同时,K+在OsNPF2.4敲除突变体木质部中的转运速率也显着低于野生型,而且随着缺NO_3~-和K+时间的延长差异变大。OsNPF2.4敲除突变体根、茎干和叶鞘中的K+浓度显着低于野生型,而且地上部和地下部K+含量的比值明显高于野生型。而在供应低浓度NO_3~-(0.25mM NO_3~-;1 mMK+)的情况下则没有这一现象。综上所述,OsNPF2.4是一个pH依赖性的低亲和NO_3~-转运蛋白,主要负责高浓度NO_3~-情况下水稻对NO_3~-的吸收。而且OsNPF2.4的敲除会影响水稻体内的NO_3~-和K+的穿梭运输。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
低亲和转运蛋白论文参考文献
[1].李曜魁,唐丽,毛毕刚,赵炳然,彭克勤.籼稻低亲和阳离子转运蛋白基因OsLCT2的克隆与生物信息学分析[J].分子植物育种.2016
[2].夏秀东.水稻低亲和硝酸盐转运蛋白基因OsNPF2.4生物学功能分析[D].南京农业大学.2014
[3].陈金灶,张平,邬小兵,徐惠娟,纪小苹.HCO_3~-高亲和转运蛋白操纵子基因在聚球藻7942CO_2浓缩机制中功能的研究[J].厦门大学学报(自然科学版).2006
标签:水稻; 镉; 低亲和阳离子转运蛋白; OsLCT2;