一氧化氮参与水稻低磷低氮调控的根系生长的机制研究
毕业论文关键词：氮；一氧化氮；磷酸盐；水稻；根；
Nitric oxide is involved in seminal root elongation in rice in response to nitrogen and phosphate deficiency
Abstract：The response of the root system architecture to nutrient deficiencies is critical for sustainable agriculture. Nitric oxide (NO) is considered a key regulator of root growth, although the mechanisms remain unknown. Phenotypic, cellular, and genetic analyses were undertaken in rice to explore the role of NO in regulating root growth under nitrogen- and phosphate-deficient conditions (LN and LP). Compared with control treatment, low-nitrogen and -phosphorus conditions significantly increased seminal root elongation and the level of nitric oxide in rice root. Further research shows that synthetic pathway of NO in response to LN and LP includes L- arginine pathway, while the NR pathway is only involved in NO generation induced by LN condition.. is involved in increasing the low nitrogen induced nitric oxide, nitric oxide and process involved in low nitrogen, low phosphorus induced root elongation in rice.
Key words：Nitrogen；nitric oxide；phosphate；rice；root
目 录
摘要： 1
关键词： 1
Abstract： 1
Key words： 1
1材料和方法 2
1.1植物材料 2
1.2生长条件 2
1.3根系形态测量 2
1.4根尖NO的测量方式 2
1.5硝酸还原酶的测量方式 2
1.6水稻总RNA提取与qRT-PCR反应 2
1.7数据分析 3
2结果与分析 3
2.1NO参与水稻根的伸长 3
2.2低氮、低磷条件下水稻根尖一氧化氮合成途径 6
2.3低氮、低磷条件下NIA2突变体的响应 7
3讨论 9
致谢 10
参考文献 10
附录 12
一氧化氮参与水稻低磷低氮调控的根系生长的机制研究
引言：氮（N）和磷（P）是植物生长发育所必需的主要养分，这两种元素在植物的生命周期中出现不足会严重影响植物的生长发育以及作物的产量[1]。在氮磷胁迫的条件下，根系结构对养分的响应是植物能否生长和文持生产力的重要机制[2]。
环境和内在因素（如植物激素）均会影响植物根系的生长。研究表明，作为信号分子的一氧化氮（NO）在植物根系生长发育过程中起着举足轻重的作用[3-5]。Gouvea等首次发现，施加外源NO能够诱导玉米根系的伸长[6]。进一步的研究表明，NO特异性清除剂（cPTIO）能够抑制植物根系的伸长[5, 7]。许多研究表明，在养分胁迫条件下，一氧化氮调节植物根系的生长。例如，在氮胁迫条件下，根尖较高浓度的一氧化氮能够促进玉米主根的伸长[5]。在磷胁迫条件下，较高的内源一氧化氮浓度能够增加白羽扇豆的排根和柠檬酸的分泌[3, 4]。因此，从这些结果中不难推测，在氮、磷胁迫条件下，一氧化氮可能作为信号物质参与到低氮和低磷调控水稻根系的生长发育, 但其中的调控机理目前还并不清楚。