糖類和氨基酸對(duì)水稻硝酸鹽誘導(dǎo)型高親和力轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的影響.pdf

1、植物不斷從空氣中吸收碳，從土壤中吸收氮，經(jīng)光合作用生產(chǎn)有機(jī)物質(zhì)，建造植物體并儲(chǔ)藏物質(zhì)以繁殖后代。植物對(duì)碳、氮的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)、合成始終保持平衡，植物體內(nèi)必然存在著對(duì)這2類物質(zhì)吸收的調(diào)控機(jī)制。光合作用的產(chǎn)物（糖類）可能作為一種信號(hào)分子，當(dāng)光合作用加快，新生成的光合產(chǎn)物運(yùn)輸?shù)礁恳鸶肯跛猁}吸收的加快，這種調(diào)控機(jī)制稱為正前饋調(diào)節(jié)；當(dāng)植物生長(zhǎng)加快時(shí)，根部吸收的氮元素被很快消耗掉，植物體內(nèi)游離氨基酸和其它氮化物濃度下降，還原性氮運(yùn)輸?shù)礁康乃俣冉?/p>

2、低，這種還原性的氮可以作為一種信號(hào)分子，增加硝酸鹽的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)速度，這種調(diào)控機(jī)制稱為負(fù)反饋調(diào)節(jié)。硝酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)由糖信號(hào)分子控制，糖信號(hào)分子與光合作用有關(guān)，形成了正向前饋控制，而還原性氮信號(hào)通常是與生長(zhǎng)有關(guān)，可以形成負(fù)反饋。本研究以水稻（Oryza sativa L.）為材料，應(yīng)用非侵害性測(cè)定技術(shù)，在一定時(shí)間內(nèi)不間斷測(cè)定了一系列糖類物質(zhì)和氨基酸對(duì)水稻硝酸鹽吸收的影響，獲得了詳細(xì)的動(dòng)力學(xué)曲線，通過(guò)對(duì)動(dòng)力學(xué)曲線定性分析，探討了糖類和氨基酸對(duì)水稻硝

3、酸鹽誘導(dǎo)型高親和力轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)調(diào)控的影響，主要研究結(jié)果如下：
　　 1、選取9種不同的糖類：蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、棉子糖、D-甘露醇、甘露糖、阿拉伯糖、乳糖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。加入蔗糖后，水稻對(duì)硝酸鹽的吸收立即有顯著的上升，持續(xù)1.5 h后到達(dá)峰值，沒(méi)有明顯的平臺(tái)期，上升幅度為處理前的298%；葡萄糖和半乳糖對(duì)水稻硝酸鹽的吸收也有顯著的促進(jìn)作用，上升幅度分別為處理前的 223%和 200%，但是在葡萄糖和半乳糖加入后，從處理時(shí)間到水稻硝

4、酸鹽吸收率增長(zhǎng)點(diǎn)之間明顯有一段延遲時(shí)間（大約為30 min左右），整個(gè)上升過(guò)程僅持續(xù)40 min左右。果糖和棉子糖對(duì)硝酸鹽吸收的動(dòng)力學(xué)影響均有一段延遲時(shí)間，上升幅度分別為192%和140%，持續(xù)時(shí)間為40 min左右。甘露糖對(duì)水稻硝酸鹽吸收的動(dòng)力學(xué)有明顯的抑制作用。
　　 2、選取10種不同的氨基酸：谷氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺、脯氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸、精氨酸、賴氨酸、絲氨酸，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。加入谷氨酸后，水稻硝酸鹽的凈吸收

5、率上升了377%，加入天門冬氨酸后，水稻硝酸鹽的凈吸收率提高了186%，整個(gè)上升過(guò)程都只是持續(xù)了10～20 min，然后緩慢下降。脯氨酸、苯丙氨酸、纈氨酸、絲氨酸對(duì)水稻硝酸鹽凈吸收率沒(méi)有顯著的影響。谷氨酰胺、天門冬酰胺、精氨酸、賴氨酸對(duì)水稻硝酸鹽的吸收率有明顯的抑制作用，但是沒(méi)有一種氨基酸對(duì)水稻硝酸鹽的吸收有即時(shí)的抑制作用。
　　 3、選取了蔗糖、葡萄糖、半乳糖、甘露糖探討了糖類對(duì)水稻誘導(dǎo)型高親和力轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白編碼基因OsNRT2.

6、1的影響。結(jié)果表明，蔗糖、半乳糖、葡萄糖都能促進(jìn)水稻植株中OsNRT2.1基因的表達(dá)，其中用蔗糖處理后，水稻OsNRT2.1基因上調(diào)表達(dá)最為明顯，甘露糖對(duì)水稻OsNRT2.1基因的表達(dá)沒(méi)有顯著的影響。經(jīng)不同時(shí)間蔗糖處理后，水稻根OsNRT2.1基因的表達(dá)在處理后30 min到4 h內(nèi)逐漸升高，在4 h時(shí)OsNRT2.1基因的表達(dá)量達(dá)到最大，然后基因表達(dá)開(kāi)始下降。
　　 4、選取谷氨酸、天門冬氨酸、谷氨酰胺、天門冬酰胺、賴氨酸、精