【摘 要】
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通过提高氮素利用率增加产量是水稻生产的热点问题。然而氮素的吸收、储存和利用是一个复杂的过程,涉及碳代谢和其它代谢途径的协调作用,目前相关信息仍较匮乏。本研究该论文以本实验室自一个四体花药组织培养低育性突变体arg和野生型为材料,研究了OsARG基因的精细表达模式以及在水稻生殖发育过程中脂肪酸代谢调控网络,为解释低育性的分子机理做出了有益探索。首先对启动子存在精细的基因表达调控模式进行了研究,结果表
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通过提高氮素利用率增加产量是水稻生产的热点问题。然而氮素的吸收、储存和利用是一个复杂的过程,涉及碳代谢和其它代谢途径的协调作用,目前相关信息仍较匮乏。本研究该论文以本实验室自一个四体花药组织培养低育性突变体arg和野生型为材料,研究了OsARG基因的精细表达模式以及在水稻生殖发育过程中脂肪酸代谢调控网络,为解释低育性的分子机理做出了有益探索。首先对启动子存在精细的基因表达调控模式进行了研究,结果表明：水稻OsARG基因可能参与依赖于ABA的干旱和盐胁迫反应。逆境胁迫反应结果表明：水稻中OsARG基因受NaCl、PEG胁迫响应,但不受Mannitol、冷的胁迫响应；激素响应结果表明：水稻OsARG基因受脱落酸（abscisic acid, ABA）激素的响应,但不受乙烯（Ethylene）、赤霉酸（Gibberellic Acid,GA）、细胞分裂素（6-Benzylaminopurine,6-BA）、油菜素内酯（brassinolide,BR）、萘乙酸（1-Naphthaleneacetic acid, NAA）、生长素（indole-3-acetic acid, IAA）、吲哚3-丁酸（Indole-3-butyric acid, IBA）、茉莉酸甲酯（Methyl Jasmonate, MeJA）、水杨酸（Salicylic acid, SA）、独脚金内酯人工合成类似物（GR24）这些激素的响应。其次对精氨酸酶基因（OsARG）调控水稻育性方面进行了研究,结果表明水稻OsARG基因氮代谢的调控与雄蕊发育过程的脂肪酸代谢有关。GC-MS分析表明：突变体花药表面蜡质含量明显低于野生型花药。RNA-seq分析发现OsARG基因的缺失影响花粉和花药中的脂肪酸代谢过程中多个基因的表达。在突变体中过表达三个脂肪酸代谢相关基因脂乙酰辅酶A还原酶（LOCOs08g20200）,3-氧酰基-[酰基载体蛋白]还原酶（L0C0s12g13930）,多聚葡萄糖醛酸酶（L0C0s03g11760）, To代部分恢复了突变体的表型,该结果有待于T1进一步验证。本研究为进一步研究氮代谢与脂肪酸代谢的表达调控网络提供了新的线索。
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