【摘 要】
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草酸普遍存在于动植物体和微生物中，越来越多的研究表明，它在植物适应生物和非生物胁迫中起着重要作用。因此了解植物中草酸积累的调节机理既具有理论意义也有潜在的实际应用价
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草酸普遍存在于动植物体和微生物中，越来越多的研究表明，它在植物适应生物和非生物胁迫中起着重要作用。因此了解植物中草酸积累的调节机理既具有理论意义也有潜在的实际应用价值。已知硝酸还原与草酸积累密切相关，本研究以野生型和硝酸还原酶干涉水稻植株作为主要研究材料，通过不同的实验处理以及基因芯片与蛋白质谱分析，研究与水稻草酸积累调控的相关基因。主要结果如下： 1.水稻叶片草酸积累与硝酸还原的关系 NH4+处理使WT叶片草酸含量下降，而NO3-处理使WT叶片草酸含量上升；但NO3-处理条件下的RiNR叶片草酸积累却受到了显著抑制，表明NR催化的硝还原与草酸积累有关。但是，对植株饲喂乙醇酸，能有效提高草酸含量，而NR活性并不会被刺激提高。在Glc的作用下，RiNR能在低NR活性条件下大量积累草酸。以上结果表明，NR催化的NO3-到NO2-的还原反应并不是水稻草酸合成的必要条件，而是一个充分条件。 2.水稻叶片草酸积累与亚硝酸还原的关系通过对WT与RiNR植株进行NO2-处理表明，NO2-能明显促进草酸积累，并且这一过程不依赖于NR所催化的硝酸还原，这说明草酸积累也与NiR所介导的NO2-到NH4+的还原反应有关。但同时也发现，NO3-仍是促进WT植株叶片草酸积累的最有效因素。因此推测，草酸合成可能与铁氧还蛋白(Fd)或NAD+有关，进一步推测可能存在一个以Fd或NAD+为辅酶的氧化酶或脱氢酶催化乙醛酸转变为草酸，并且有可能这个催化反应是可逆的。 3.水稻叶片草酸积累与乙醇酸、乙醛酸代谢相关基因的关系定量PCR与基因芯片的结果，再次证明了在转录水平，GLO、GDH、GR基因与水稻草酸积累无关。通过蛋白序列比对找到的一个可能具有草酰CoA合成酶活性的酶的基因(Os04g0683700)，该基因在低草酸叶片(N RiNR、A WT)中有较高水平表达，而在N WT中被抑制，显示其可能参与了水稻草酸代谢的调节，但有待进一步的证实。
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