水稻耐铵机制中的作用机理研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1国内外研究概况

铵态氮（nh4 -n）与硝态氮（no3--n）是作物根系吸收的两种最主要的氮素形态，但是由于生长环境不同，在一定程度上限定了植物对铵、硝的吸收(gigonandrorison,1972)。旱地土壤中硝化作用强烈，硝态氮的比例高于铵态氮；而淹水土壤中或是酸性土壤中由于硝化作用受到抑制，并且存在反硝化作用，因此铵态氮的比例要远远高于硝态氮(arthandfrenzel,2000)。对于大多数植物来说，在单一的铵态氮营养下会出现铵中毒的现象(brittoetal.,2001a;brixetal.,2002;loquandwirn,2004)。植物铵中毒的原因很多，如根系细胞中大量nh4 的同化所需要的c架不足（lewisetal.,1982）。也有研究认为光合磷酸化过程与氮代谢过程不协调是铵中毒的原因（pearsonnandstewart,1993），但是一直都存在争议（heber,1984）。此外nh4 的吸收抑制了根系对其他阳离子，如k ，mg2 ，ca2 的吸收，也可能是铵中毒的一个原因(holldampfandbarker,1993;caoandtibbits,1993;speeretal.,1994)。相对而言，根系吸收nh4 导致根际强烈酸化是一个普遍现象，是植物铵中毒的一个重要原因(barkeretal.,1966；gerendasetal.,1997;blignyetal.,1997)。

根际酸化的原因主要是与nh4 的吸收方式有关，即nh4 与h 的反向运输或nh4 脱质子化后以nh3的形式进入细胞。基于阴阳离子吸收平衡的学说，由于nh4 带正电，因此在吸收nh4 时根系要释放出等量的h （marschnerandroemheld,1983;raven,1986,kirkbyandmengel,1967）。无论哪种方式，都会导致根际ph下降

2. 研究的基本内容和问题

1研究目标

1）在不同的nh4 浓度下及不同ph值下培养培养水稻，将根系用两相法分离出细胞膜囊体，通过测定质子泵的活性、酶学特征和质子泵蛋白的含量，探明质子泵在翻译水平上和转录后水平上的变化。

2）设计质子泵各个基因的特异性cdna探针，探明质子泵基因在不同的nh4 浓度下及不同ph值培养下转录水平上的表达模式，鉴定出受nh4 和低ph强烈诱导表达的质子泵基因。

3. 研究的方法与方案

1实验方案及实验方案

1）在nh4 与低ph下，水稻质子泵活性、及其在翻译和转录水平上的分析

a.植物材料与培养方法:

4. 研究创新点

本研究首先采用两相法分离水稻根系细胞膜，分析细胞膜质子泵活性在铵态氮与低pH下的活性变化，并用realtimePCR或NorthernBlot的方法明确水稻根系中各个质子泵基因的表达差异。

5. 研究计划与进展

1研究计划

2016年1-4月随研究生完成该项目相关实验

2016年4-5月完成相关论文