首页> 正文

水稻幼苗质膜H+-ATPase对铵硝营养的响应研究

2020-12-01阅读(92)

水稻幼苗质膜H+-ATPase对铵硝营养的响应研究

论文摘要

水稻是我国最重要的粮食作物。氮素是作物生产重要的限制因子。铵态氮和硝态氮是水稻作物生长过程中主要的两种矿质氮源。水稻淹水条件下,土壤中硝化作用被强烈抑制,铵态氮成为水稻田土壤N素的主要存在方式。但由于根系的泌氧作用产生的根际硝化作用导致有相当数量的N以硝态氮（NO3--N）的形式吸收。植物细胞对任何营养元素的吸收都必须通过细胞膜。细胞膜上存在着铵态氮和硝态氮的高亲和性与低亲和性转运系统。NH4+通过单向运输的形式被动跨膜转运到植物根系细胞,其中受到细胞膜内外的电化学势的控制。NO3-进入植物细胞是依赖于一个跨质膜的2H+/1 NO3-主动吸收过程,需要跨质膜的质子电化学梯度提供能量。因此这两种形态氮素的吸收转运都与植物细胞膜上H+-ATPase密切相关。本文采用葡聚糖两相系统分离方法,分别提取纯化得到铵态氮（NH4+-N）和硝态氮（NO3--N）培养的水稻幼苗根系、叶片细胞膜,测定了细胞膜H+-ATPase的水解活性和酶动力学参数,并进行酶蛋白质免疫印迹分析,以期阐明铵态氮营养和硝态氮营养对水稻幼苗根系、叶片细胞膜H+-ATPase的影响。结果如下:用葡聚糖两相系统分离方法得到的水稻幼苗根系细胞膜纯度达到95%以上;NH4+-N营养的水稻根系细胞膜H+-ATPase的水解活性和H+-ATPase的Km和Vmax均显著高于NO3--N营养;NH4+-N营养的水稻根系细胞膜H+-ATPase最佳pH值为6.0,而NO3--N营养的在pH 6.2左右;蛋白质免疫印迹实验结果表明,NH4+-N营养的水稻根系细胞膜H+-ATPase酶浓度显著高于NO3--N营养,说明NH4+-N营养的水稻根系细胞膜H+-ATPase活性高是因为其单位细胞膜上的H+-ATPase酶分子数量大于NO3--N营养,在NH4+-N营养的水稻根系细胞膜上可能存在着与NO3--N营养不同的H+-ATPase的同工酶。因此NH4+-N营养的水稻根系细胞膜H+-ATPase活性高很可能是水稻根系对铵态氮营养的一种适应机制。用葡聚糖两相系统分离方法得到的水稻幼苗叶片细胞膜纯度达到80%以上;NO3--N营养的水稻叶片细胞膜H+-ATPase的水解活性和动力学参数Vmax和Km均显著高于NH4+-N营养;水稻叶片细胞膜H+-ATPase最佳pH值均为pH 6.2。蛋白质免疫印迹实验结果表明,NO3--N营养的水稻叶片细胞膜H+-ATPase酶浓度要高于NH4+-N营养,说明NO3-N营养的水稻叶片细胞膜H+-ATPase活性高是因为其单位细胞膜上的H+-ATPase酶分子数量大于NH4+-N营养,且NO3--N营养的水稻叶片细胞膜上的H+-ATPase的表达量高。NO3--N营养的水稻叶片细胞膜质子泵初速度和膜囊体内外H+浓度梯度均高于NH4+-N营养。由于NO3-的跨膜运输是与细胞膜上H+-ATPase紧密联系的主动运输过程,NO3--N营养的水稻叶片细胞膜H+-ATPase活性和质子泵活性高可能与水稻叶片细胞吸收大量NO3-有关。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 文献综述
  • 1.1 氮素对作物生长的影响
  • 1.2 水稻的氮素营养
  • 1.3 植物吸收同化铵态氮和硝态氮生理学概述
  • 1.3.1 铵态氮的吸收及同化
  • 1.3.2 硝态氮的吸收及同化
  • +-ATPase研究进展'>1.4 植物质膜H+-ATPase研究进展
  • +-ATPase的结构'>1.4.1 植物质膜H+-ATPase的结构
  • +-ATPase的生理功能'>1.4.2 植物质膜H+-ATPase的生理功能
  • +-ATPase的活性调控'>1.4.3 植物质膜H+-ATPase的活性调控
  • +-ATPase的关系'>1.5 氮素吸收与植物质膜H+-ATPase的关系
  • 1.6 研究意义
  • 2 材料与方法
  • 2.1 供试材料
  • 2.2 水稻培养条件
  • 2.3 测定项目和分析方法
  • 4+-N、NO3--N含量测定'>2.3.1 水稻植株中游离NH4+-N、NO3--N含量测定
  • 2.3.2 细胞膜的提取和分离
  • 2.3.3 细胞膜蛋白含量测定
  • 2.3.4 细胞膜微囊体的纯度鉴定
  • +-ATPase水解活性测定'>2.3.5 细胞膜H+-ATPase水解活性测定
  • +-ATPase动力学参数(Vmax、Km)的测定'>2.3.6 细胞膜H+-ATPase动力学参数(Vmax、Km)的测定
  • 2.3.7 细胞膜质子泵活性测定
  • +-ATPase蛋白印迹试验'>2.3.8 细胞膜H+-ATPase蛋白印迹试验
  • 3 结果与分析
  • +-ATPase的影响'>3.1 铵硝营养对水稻幼苗根系细胞膜H+-ATPase的影响
  • 4+-N营养和NO3--N营养下水稻根系和叶片中游离NH4+和NO3-含量'>3.1.1 NH4+-N营养和NO3--N营养下水稻根系和叶片中游离NH4+和NO3-含量
  • 4+-N营养和NO3--N营养下水稻根系细胞膜微囊体的纯度鉴定'>3.1.2 NH4+-N营养和NO3--N营养下水稻根系细胞膜微囊体的纯度鉴定
  • 4+-N营养和NO3--N营养下水稻根系细胞膜H+-ATPase水解活性比较'>3.1.3 NH4+-N营养和NO3--N营养下水稻根系细胞膜H+-ATPase水解活性比较
  • 4+-N营养和NO3--N营养下水稻根系细胞膜H+-ATPase动力学参数比较'>3.1.4 NH4+-N营养和NO3--N营养下水稻根系细胞膜H+-ATPase动力学参数比较
  • 4+-N营养和NO3--N营养下水稻根系细胞膜H+-ATPase的蛋白免疫印迹'>3.1.5 NH4+-N营养和NO3--N营养下水稻根系细胞膜H+-ATPase的蛋白免疫印迹
  • 3.1.6 小结
  • +-ATPase和质子泵活性的影响'>3.2 铵硝营养对水稻幼苗叶片细胞膜H+-ATPase和质子泵活性的影响
  • 4+-N营养和NO3--N营养下水稻叶片细胞膜微囊体的纯度鉴定'>3.2.1 NH4+-N营养和NO3--N营养下水稻叶片细胞膜微囊体的纯度鉴定
  • 4+-N营养和NO3--N营养下水稻叶片细胞膜H+-ATPase水解活性比较'>3.2.2 NH4+-N营养和NO3--N营养下水稻叶片细胞膜H+-ATPase水解活性比较
  • 4+-N营养和NO3--N营养下水稻叶片细胞膜H+-ATPase动力学参数比较'>3.2.3 NH4+-N营养和NO3--N营养下水稻叶片细胞膜H+-ATPase动力学参数比较
  • 4+-N营养和NO3--N营养下水稻叶片细胞膜H+-ATPase的蛋白免疫印迹'>3.2.4 NH4+-N营养和NO3--N营养下水稻叶片细胞膜H+-ATPase的蛋白免疫印迹
  • 4+-N营养和NO3--N营养下水稻叶片细胞膜质子泵活性比较'>3.2.5 NH4+-N营养和NO3--N营养下水稻叶片细胞膜质子泵活性比较
  • 3.2.6 小结
  • 4 讨论
  • 4.1 水稻幼苗根系、叶片细胞膜微囊体纯度鉴定
  • +-ATPase活性'>4.2 铵硝营养条件下水稻幼苗根系、叶片细胞膜H+-ATPase活性
  • 全文结论
  • 创新和展望
  • 参考文献
  • 附录
  • 作者简介
  • 致谢

    • 相关论文文献

    • [1].细胞膜ATPase活性和膜脂肪酸组成对植物乳杆菌耐酸性的影响[J]. 中国食品学报 2016(12)
    • [2].影响德氏乳杆菌乳酸亚种H~+-ATPase活性的因素[J]. 乳业科学与技术 2009(02)
    • [3].Rice Phospholipase Dαis Involved in Salt Tolerance by the Mediation of H~+-ATPase Activity and Transcription[J]. Journal of Integrative Plant Biology 2011(04)
    • [4].区分肌纤维类型的异染ATPase法改良研究[J]. 北京体育大学学报 2008(05)
    • [5].弱化H~+-ATPase的德氏乳杆菌乳酸亚种的生理特性研究[J]. 山东大学学报(理学版) 2008(07)
    • [6].Hyperbaric oxygen treatment induces dynamic ATPase activity changes in the rat brain following transient global cerebral ischemia-reperfusion[J]. Neural Regeneration Research 2008(09)
    • [7].烟草质膜ATPase4基因的克隆、表达载体构建及表达分析[J]. 浙江农业学报 2019(02)
    • [8].Functional coupling of V-ATPase and CLC-5[J]. World Journal of Nephrology 2017(01)
    • [9].大菱鲆胃质子泵(H~+/K~+ ATPase)与消化机能发生的关系[J]. 海洋与湖沼 2014(03)
    • [10].微小亚历山大藻对黑鲷仔鱼的抗氧化酶和ATPase的胁迫影响[J]. 海洋通报 2010(04)
    • [11].氯化钠胁迫下甜菜叶片ATPase活性动态变化[J]. 中国糖料 2015(04)
    • [12].长爪沙鼠ATPase8,ATPase6,COX3基因的克隆及序列分析[J]. 中国比较医学杂志 2011(07)
    • [13].Ecto-F_1-ATPase: A moonlighting protein complex and an unexpected apoA-I receptor[J]. World Journal of Gastroenterology 2010(47)
    • [14].Stochastic Four-State Mechanochemical Model of F_1-ATPase[J]. Communications in Theoretical Physics 2010(10)
    • [15].小白菜体内硝酸盐积累与其细胞膜上H~+-ATPase的关系[J]. 中国农业科学 2008(01)
    • [16].Effects of Compound Shenhua Tablet(复方肾华片) on Renal Tubular Na~+-K~+-ATPase in Rats with Acute Ischemic Reperfusion Injury[J]. Chinese Journal of Integrative Medicine 2014(03)
    • [17].4种菊酯类杀虫剂对亚洲小车蝗的毒力和对ATPase活性的抑制[J]. 植物保护 2014(01)
    • [18].北京外来入侵植物刺萼龙葵抑肿瘤ATPase效应评估[J]. 中国生物工程杂志 2010(12)
    • [19].Inhibition of Na~+,K~+-ATPase in Housefly (Musca domestica L.) by Terpinen-4-ol and Its Ester Derivatives[J]. Agricultural Sciences in China 2009(12)
    • [20].低H~+_-ATPase活性植物乳杆菌突变菌筛选及基因表达的相对定量分析[J]. 微生物学报 2017(02)
    • [21].保加利亚乳杆菌H~+-ATPase缺陷型菌株延缓后酸化及发酵性质的研究[J]. 东北农业大学学报 2011(02)
    • [22].Variations of Ion-Transport Enzyme Activities During Early Development of the Shrimps Fenneropenaeus chinensis and Marsupenaeus japonicus[J]. Journal of Ocean University of China 2010(01)
    • [23].植物重金属转运蛋白P_(1B)-ATPase结构和功能研究进展[J]. 生物工程学报 2010(06)
    • [24].Phospholamban Antisense RNA Improves SR Ca~(2+)-ATPase Activity and Left Ventricular Function in STZ-induced Diabetic Rats[J]. Biomedical and Environmental Sciences 2013(07)
    • [25].白鹅宰后品质变化及其与ATPase相关性研究[J]. 中国食品学报 2013(07)
    • [26].酸和铁胁迫对紫花苜蓿根系质膜H~+-ATPase活性的影响[J]. 草原与草坪 2009(03)
    • [27].灵武长枣果实ATPase超微细胞化学定位和功能研究[J]. 西北植物学报 2014(12)
    • [28].Effect of High-fat Diet on Cholesterol Metabolism in Rats and Its Association with Na~+/K~+-ATPase/Src/pERK Signaling Pathway[J]. Journal of Huazhong University of Science and Technology(medical Sciences) 2015(04)
    • [29].F1-ATPase转动马达的随机动力学研究[J]. 北京师范大学学报(自然科学版) 2016(01)
    • [30].Effects of Dietary Phospholipids on Na~+-K~+-ATPase Activity and Cell Membrane Fatty Acid Composition in Gill of Catfish (Pangasius sutchi)[J]. Animal Husbandry and Feed Science 2012(06)

    标签：;  ;  ;  ;  

    水稻幼苗质膜H+-ATPase对铵硝营养的响应研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2024 毕速过 版权所有 鄂ICP备12018319号-5