AIK参与拟南芥钾吸收的功能分析

论文摘要

钾是植物生长发育所必需的大量元素之一,是植物体内含量最丰富的一价阳离子。土壤钾是植物钾素最主要的来源,然而土壤缺钾以及钾肥短缺已经成为制约我国、甚至世界农业生产发展的重要限制因子之一。不同物种之间或同一物种的不同品种之间具有钾营养效率差异,植物的这种钾营养效率差异是可遗传的。提高农作物自身的钾营养效率是解决作物生产中钾资源短缺的重要途径之一。本研究以模式植物拟南芥为材料,通过对过表达株系、野生型植株及AIK突变体植株的表型比较,发现过表达植株在正常MS上表现出冠部较小的表型,生物量及钾含量也低于野生型和突变体;而在400μMK+培养基上其根部却较野生型和突变体有生长优势,生物量和钾含量较野生型无明显差别,过表达材料的生物量较野生型高,而钾含量却略低。钾吸收动力学实验也表明:过表达植株无论在高浓度钾条件下（外界K+浓度为1 mM）还是在低浓度钾的条件下（外界K+浓度为250μM）,过表达植株的钾吸收能力均差于野生型和突变体植株,以上结果说明AIK基因的过表达无论在外界高钾还是低钾环境中都负面地影响了植株的钾吸收。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 植物中的钾和土壤中的钾
• 1.1.1 植物中的钾
• 1.1.2 土壤中的钾
• 1.2 植物钾营养研究进展
• 1.2.1 植物的钾吸收
• 1.2.2 钾在植物体内的转运
• 1.3 植物中钾转运系统研究进展
• +通道:'>1.3.1 K⁺通道:
• +转运体:'>1.3.2 K⁺转运体:
• 1.4 植物对低钾胁迫的响应及缺钾时的生理表现
• 1.4.1 低钾胁迫的响应
• 1.4.2 植物钾缺乏和钾过量时的生理表现
• 1.5 环境因子对植物钾营养的影响
• +吸收的影响'>1.5.1 钾营养状况对K⁺吸收的影响
• 1.5.2 离子之间的相互作用
• 1.6 本研究立论依据和意义
• 1.6.1 我国钾矿资源匮乏,钾肥生产无法满足农业生产需求
• 1.6.2 解决钾肥供需矛盾的措施
• 第二章 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 植物材料
• 2.1.2 实验中所用菌株
• 2.1.3 常用克隆载体
• 2.1.4 酶、试剂盒及各种化学药品
• 2.2 实验仪器
• 2.3 实验所需培养基和试剂的配制
• 2.3.1 常用溶液配制
• 2.3.2 常用培养基的配制
• 2.4 实验方法
• 2.4.1 拟南芥培养
• 2.4.2 常用分子生物学实验方法
• 2.4.3 植物总RNA的提取,RT-PCR
• 2.4.4 钾含量测定
• 2.4.5 钾营养耗竭实验
• 2.4.6 pAIK∷GUS组织定位材料的构建及染色
• 2.5 实验中所用到的引物序列
• 2.5.1 构建过表达载体（Super1300）的引物
• 2.5.2 构建GUS组织定位载体（pCAMBIAL1391）的引物
• 第三章 结果与分析
• 3.1 过表达材料的表型观察
• 3.2 野生型、突变体及过表达材料的生物量统计比较
• 3.3 野生型、突变体及过表达材料的钾含量比较
• 3.4 野生型、突变体和过表达植株钾吸收动力学特征比较（与刘瑞霞合作）
• 3.5 pAIK∷GUS组织定位材料的构建
• 3.5.1 目的基因片段的获得
• 3.5.2 PCR产物与pMD18-T载体连接
• 3.5.3 载体测序
• 3.5.4 目的片段与表达载体的酶切
• 3.5.5 目的片段与表达载体的连接
• 3.5.6 筛选阳性植株
• 3.6 pAIK∷GUS转化植株染色鉴定
• 第四章 分析与讨论
• 第五章 参考文献
• 第六章 致谢