【摘 要】
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氮素对于植物是一种重要的营养元素,是蛋白质、核酸、磷脂等有机化合物的构成成分,在植物的营养生长和生殖生长中都起着重要的作用.同时,N元素与叶绿素的含量、叶绿体发育、光合酶活性有着密切的联系,所以氮素对于植物的光合作用有着重要的作用并影响着作物的产量.光合作用与产量有着密切的关系,Ku将玉米的C4-磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC；EC4.1.1.31)的全基因,通过农杆菌介导到粳稻品种(Kitaa
【机 构】
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江苏省农业科学院粮食作物研究所,江苏省优质水稻工程技术研究中心,国家水稻改良中心南京分中心,南京210014;南京农业大学生命科学学院,南京210095
【出 处】
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江苏省植物生理学会2016年学术年会
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氮素对于植物是一种重要的营养元素,是蛋白质、核酸、磷脂等有机化合物的构成成分,在植物的营养生长和生殖生长中都起着重要的作用.同时,N元素与叶绿素的含量、叶绿体发育、光合酶活性有着密切的联系,所以氮素对于植物的光合作用有着重要的作用并影响着作物的产量.光合作用与产量有着密切的关系,Ku将玉米的C4-磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC；EC4.1.1.31)的全基因,通过农杆菌介导到粳稻品种(Kitaake)中,成功实现高表达,获得转基因植株,并表现光合特性和籽粒产量的提高,并且有研究表明,在对整个生育期的低氮处理下观察到了转基因水稻的荧光参数、光合参数、碳氮代谢相关酶活性和生物量等相比于WT均有优势.为了进一步探究PC耐低氮早期响应的生理机制,对四叶期的水稻进行水培低氮处理7天,发现PC植株体内碳氮代谢相关酶活性PEPC和NR活性均相对于WT显著提高(P＜0.05),并且有关光呼吸代谢相关的酶乙醇酸氧化酶以及甘油酸激酶活性均显著提高(P＜0.05).同时,在对光呼吸相关基因的表达分析中发现,在正常氮素条件下,PC的OsPGLP,OsGLO5和OsGLYK都下调(P＜0.05).低氮条件下会使PC体内的OsGLO5基因上调(P＜0.05),但是,OsPGLP和OsGLYK基因表达下调(P＜0.05),但是这三种基因的表达均高于WT (P＜0.05).在正常条件下,PC中光呼吸相关的基因表达均小于WT,说明由于PEPC基因的导入会减少水稻的光呼吸,有利于有机物质和能量的累积.同时,在低氮条件下,PC中光呼吸相关酶的基因表达量高于WT,这说明低氮逆境下,PC的光呼吸要高于WT,这可能是PC抵御低氮逆境的方式之一.
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