【摘 要】
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氮是植物组织和器官的重要组成成分,在植物的生长发育过程中发挥重要作用。硝态氮为大多数植物主要的氮源,植物对NO_3-的吸收与转运是通过硝态氮转运蛋白来完成的。NRT1.1、NRT1.2和NRT 1.7是NRT基因家族的重要成员,它们不仅参与植物对氮的吸收、转运和再利用过程,还在植物对干旱等逆境响应过程中发挥重要作用。羊草为我国北方草原的重要物种之一,因其长期生活在干旱、寒冷、贫瘠环境下,蕴含丰富的
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氮是植物组织和器官的重要组成成分,在植物的生长发育过程中发挥重要作用。硝态氮为大多数植物主要的氮源,植物对NO3-的吸收与转运是通过硝态氮转运蛋白来完成的。NRT1.1、NRT1.2和NRT 1.7是NRT基因家族的重要成员,它们不仅参与植物对氮的吸收、转运和再利用过程,还在植物对干旱等逆境响应过程中发挥重要作用。羊草为我国北方草原的重要物种之一,因其长期生活在干旱、寒冷、贫瘠环境下,蕴含丰富的耐贫瘠、抗逆基因资源。因此从羊草中克隆上述基因,不仅为揭示羊草氮吸收、转运的分子调控机理提供基础,还将对培育氮高效利用和抗逆植物提供重要支持。本试验以羊草吉生四号为材料,利用前期已获得的转录组测序数据,通过RT-PCR方法获得羊草LcNRT 1.1、LcNRT 1.2和LcNRT 1.7三个基因的cDNA全长序列。然后利用生物信息学相关软件对LcNRT1.1、LcNRT1.2和LcNRT1.7进行分析,预测各基因编码蛋白的基本结构、亲疏水性和跨膜结构域;研究分析了羊草LcNRT 1.1、LcNRT 1.2和LcNRT 1.7在羊草不同组织间、不同生长时期、昼夜变化及不同氮素形态浓度配比处理下的表达特性,主要结论如下:（1）羊草硝态氮转运蛋白LcNRT 1.1、LcNRT 1.2和LcNRT 1.7基因的全长cDNA序列分别为1812bp,1803bp和1824bp,对应编码氨基酸分别为597、545、和625个。LcNRT1.1、LcNRT1.2和LcNRT1.7蛋白三者二级结构都含有α-螺旋、延伸链和无规则卷曲（Random coin）,都不存在信号肽。羊草LcNRT1.1和LcNRT1.2蛋白有12个跨膜区,NRT1.7蛋白都有11个跨膜区。LcNRT1.1和LcNRT1.7是疏水蛋白,LcNRT1.2是亲水蛋白。LcNRT1.1、LcNRT1.2和LcNRT1.7蛋白可能是定位在细胞质膜上的膜蛋白。羊草LcNRT1.1与节节麦AtNPF4.5和玉米Zm NRT1.1同源性较高;LcNRT1.2与节节麦AtNPF4.5、铁皮石斛AtNPF4.5和水稻OsNRT1.2同源性较高;羊草LcNRT1.7与节节麦AtNPF4.5、拟南芥AtNPF4.5和铁皮石斛AtNPF4.5的同源性较高。（2）羊草LcNRT1.1,LcNRT1.2和LcNRT1.7在不同时期以及不同组织中的相对表达量存在差异,受昼夜交替调节。LcNRT1.1和LcNRT 1.7的表达量在形态氮素中具有不同的表达特性。硝态氮对经过氮素耗竭后羊草根系LcNRT1.1和LcNRT1.7基因均有诱导作用,而铵态氮对LcNRT1.1和LcNRT1.7的表达量有负向调控作用,低浓度的铵态氮对LcNRT1.1和LcNRT1.7表达有诱导作用。在不同铵硝配比处理羊草根系LcNRT1.1和LcNRT1.7的表达量变化趋势是;0:100>25:75>50;50。在等铵减硝处理中羊草根系LcNRT1.1和LcNRT1.7的表达量在铵硝比25:100的处理表达量高于25:75,在等硝增铵对羊草根系LcNRT1.1和LcNRT1.7量在铵硝比0:100处理中羊草根系LcNRT1.1和LcNRT1.7的表达量高于25:100处理。
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