当前许多研究表明，分枝在植物生长发育过程中担任着非常重要的角色，它让植物更具灵活性、更适应环境压力，因此对分枝生长的调控具有极大的农业价值。科学家们对许多作物都进行过改良分枝的驯化，以优化产量。研究报道拟南芥谷氨酰胺氨基转移酶基因GAT1_2.1能够受N响应并抑制植株分枝。本文通过水稻中拟南芥GAT1家族同源基因的芯片数据分析其同源性，同时定量PCR验证不同氮素浓度处理下水稻根部、根茎结合处及叶片中水稻GAT1家族基因的表达量，分析水稻中拟南芥GAT1_2.1的候选基因。
目录
摘要 １
关键词 １
Abstract. １
引言
引言
1材料与方法 ５
1.1材料 ５
1.2方法 ５
1.2.1生物信息学分析 ５
1.2.2植株培养 ５
1.2.3处理与取样 ５
1.2.4 RNA提取 ５
1.2.5荧光定量PCR ６
2 结果与分析 ７
2.1水稻中拟南芥GAT1家族的同源性分析 ７
2.1.1拟南芥、水稻GAT基因序列的获取 ７
2.1.2水稻中拟南芥GAT1家族同源基因的芯片数据分析 １１
2.1.3水稻中拟南芥GAT1家族的同源性分析 １１
2.2定量PCR验证不同处理下的表达量 １４
3讨论 ２２
3.1氮素对植物的重要性 ２２
3.2水稻GAT1同源基因家族表达量分析 ２２
致谢 ２３
参考文献： ２４
附录一、 水稻营养液配方 ２５
附录二、MS培养基配方 ２６
附录三、拟南芥中GAT1基因家族氨基酸序列 ２７
附录四、定量PCR引物 ３２
水稻中拟南芥GAT基因家族表达模式的分析
Expression Pattern of GAT1 Gene Family in rice
Student majoring in Agricultural Resources and Environment ZhangShu *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: @351916072@ 

Tutor Luo Le
Abstract：Many current studies have shown that shoot branching plays a very important role in plant growth and development. It allows plants to be more flexible and adaptable to environmental pressures. Therefore, the control of shoot growth branch has great agricultural value. Scientists have modified the domestication of many crops to optimize production. It was reported that GAT1_2.1 in Arabidopsis could be induced by nitrogen and suppred branching. The homology of the GAT1 family homologs of Arabidopsis thaliana in rice was analyzed by the chip data. Quantitative PCR was used to verify the expression level of rice roots, rhizome junctions and leaves under different nitrogen concentrations. It can be seen that different homologous genes in the GAT gene family are affected differently by nitrogen concentration and the response sites are also different. Finally we isolated the gene which is most likely has the function of GAT1_2.1 in Arabidopsis.
Key words: GAT gene family; bioinformatics analysis; quantitative PCR; expression pattern
引言
氮素既是水稻中蛋白质、维生素和核酸等生理物质的重要构成元素，也是氮代谢酶、硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶 (NiR)的重要组成部分，参与植株体内蛋白质合成中的铵是由硝酸还原酶(NR)将硝酸盐降解为亚硝酸盐，再由亚硝酸还原酶 (NiR)进一步降解而生成的。此前，参与光合作用的叶绿素和Rubisco酶中也含有氮，叶片中大约27%氮素存在于Rubisco酶中[1][2]。因此，氮素是水稻生长过程中许多生理活动的构建者及重要影响因素。
生长分枝控制具有极大的农业价值。当前许多研究表明，分枝在植物生长发育过程中担任着非常重要的角色，它让植物更具灵活性、更适应环境压力。因此科学家们对许多作物都进行过改良分枝的驯化，以优化产量。在早期的研究中，有人提出茎尖合成的生长素对芽生长起间接抑制作用，而在根中合成的细胞分裂素（CK）则相反，会促进芽生长[3]，与此同时，还存在另一个介导芽生长控制的信号。后来，对豌豆和大米的研究表明，这种激素（或其前体）是独角金内酯（SL）。尽管最近对豌豆的研究表明SL和CK对芽生长有拮抗作用，但芽生长过程中SL和CK之间的相互作用还不太清楚[4]。
一般来说，土壤中的营养缺乏会导致地上部分与地下部分的比例下降，导致枝条分枝减少；在氮或磷浓度限制下，SL水平升高可抑制水稻、番茄和拟南芥的枝条分枝，并可能促进侧根的形成[5]，将资源从萌芽转移以寻求更多的养分。这一结果对生理学研究十分有意义。但目前为止，人们还不了解SL水平控制分枝调节的基础。GAT1_2.1（At1g15040），它被预测编码拟南芥中的I类Gln转酰胺酶（GAT1），受长期氮胁迫（降低57倍）高度抑制，该基因的突变将导致分枝增强。因此，该基因可能与氮胁迫反应和分枝控制有相关联系。
一、谷氨酰胺氨基转移酶的研究进展。

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