中文摘要
氮肥低的利用率给环境带来了极大的负担,挖掘作物自身的吸氮潜力并运用分子手段进行改造是提高其利用率的一项重要措施。本项目采用前期工作中已证明能受外界氮水平紧密调控的铵转运体OsAMT1;2为研究对象,借助转基因技术,拟探明其在水稻体内的NH4+吸收功能及上游调控元件。构建OsAMT1;2 RNA干扰和过量表达的转基因植物,同位素15N示踪阐明转基因植物与野生型间NH4+的吸收动力学差异、植物生长差异、根系发育差异,明确其在水稻体内NH4+的吸收功能;在此基础上,克隆基因启动子并构建其与GUS报告基因融合的转基因植物,运用报告基因活性分析启动子的顺式调控元件。研究结果有助于探讨AMT调控NH4+吸收的作用机制,为更加有效的调控NH4+的吸收效率提供基础,最终为运用分子手段修饰基因进程提高氮肥利用率提供理论基础。
结题摘要
发掘植物自身内在的吸氮潜力,并运用分子手段修饰改造是提高氮肥利用率的一个重要措施。NH4+是水稻田的主要氮源,由铵转运体AMT负责吸收到植物体内。本项目研究了OsAMT1;2在调控水稻苗期氮吸收效率的重要性,借助转基因技术构建OsAMT1;2的RNAi转基因植株探讨其在水稻苗期NH4+吸收过程中的作用功能,以及利用其启动子结构分析顺式调控元件。结果表明,OsAMT1;2基因的表达水平与水稻的氮需求量成正比,并且在高氮水平和低氮水平下都能诱导表达量的增加,因此对苗期氮吸收效率的调控具有重要作用。借助转基因技术构建以OsAMT1;2为对象的RNAi转基因水稻,以及构建OsAMT1;2启动子调控的GUS结构分析氮调控元件,明确了RNAi沉默OsAMT1;2的表达水平后降低了水稻苗期根系对NH4+的亲和力,并且在高氮培养下根中累积大量的游离NH4+不能向地上部转运;启动子片段分析发现上游763-1956bp之间启动的GUS酶活没有显著差异,关键的顺式调控因子将进一步的研究。研究结果阐明了OsAMT1;2在NH4+吸收过程中的作用,可为运用分子手段修饰基因进程提高氮肥利用率提供理论基础。
