细胞膜质子泵在提高水稻铵态氮素利用率中的作用机理研究开题报告

全文总字数：4098字

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

本课题的意义：水稻是一种典型耐铵植物。

由于铵态氮营养条件会导致根系分泌大量的氢离子，对大多数植物的生长会产生胁迫。

因此，耐铵植物应具备耐酸的能力。

2. 研究的基本内容和问题

目标：明确细胞膜质子泵对排出质子，调节细胞内外ph的功能，验证其超表达对提高水稻氮素利用率的作用机制。

内容：本研究利用野生型日本晴水稻和超表达质子泵osa1基因的转基因水稻，在不同的铵态氮浓度(lmm、2mm、4mm、8mm)的水稻营养液下培养，分离水稻根系细胞膜，测定细胞膜h －atpase的水解活性，并用western．blot技术分析细胞膜质子泵蛋白含量变化；还通过定量pcr检测编码水稻根系细胞h －atpase的基因表达，以揭示水稻质膜h -atpase在提高水稻氮素利用率中的作用。

拟解决的关键问题与nh4 吸收及根际ph有关的质子泵基因表达的调控机制需要探明；2）细胞膜质子泵对促进铵态氮利用率的作用机制需要阐释。

3. 研究的方法与方案

研究方法,技术路线,实验方案及可行性分析：研究方法：本研究用不同浓度的铵态氮培养水稻幼苗，采用两相法分离水稻根系细胞膜，测定细胞膜质子泵活性在铵态氮下的变化，用western blot的方法测定质子泵蛋白浓度，并用real time pcr的方法明确水稻根系中各个质子泵基因的表达差异。

技术路线： 3.2 技术路线研究方法,技术路线,实验方案及可行性分析：研究方法：本研究用不同浓度的铵态氮培养水稻幼苗，采用两相法分离水稻根系细胞膜，测定细胞膜质子泵活性在铵态氮下的变化，用western blot的方法测定质子泵蛋白浓度，并用real time pcr的方法明确水稻根系中各个质子泵基因的表达差异。

技术路线：3.2 技术路线实验方案：1）植物材料与培养方法:设四个铵态氮水平（1mm, 2 mm, 4 mm, 8 mm nh4 ），测定植物生长状况，根系取样进行分析。

4. 研究创新点

特色：将根系质子泵的活性提高来促进水稻对氮素的利用率，在以住还没有人尝试过，这是因为水稻主要吸收铵态氮，而其他旱作的作物以吸收硝态氮为主

创新：质子泵促进铵的吸收和同化，是以前从来没有考虑到的问题，而通过基因工程来促进氮素利用率的提高，是养分管理研究的一个创新

5. 研究计划与进展

研究计划：

2019年3月份培育水稻

2019年4月份对水稻的理化性质进行实验分析