为了研究苋菜亚硝酸还原酶基因NiR对不同铵硝配比及红蓝复合光配比调控氮代谢的响应,采用RT-PCR结合qRT-PCR的方法从大红苋菜中克隆出一个NiR基因,命名为AtrNiR(GenBank登录号:MT374155),对其相对表达量进行分析,并测定材料NiR酶活性.结果表明:1)苋菜AtrNiR基因含一个1 785 bp开放阅读框,编码594个氨基酸;2)生物信息学分析表明,苋菜AtrNiR的蛋白分子式为C2937H4692N828O873S28,相对分子质量为66.47 ku,AtrNiR为亲水性较强的蛋白;3)系统进化树分析表明,苋菜AtrNiR蛋白序列与甜菜、藜麦和菠菜的NiR蛋白同源性最高,具有类似的功能;4)苋菜幼苗NiR酶含量分析表明,不同铵硝配比处理3 d时,硝态氮(NH4+-N)与铵态氮(NO3--N)摩尔比值为10∶0时NiR酶活性最高,处理6 d时,NH4+-N与NO3--N摩尔比值为3∶7时NiR酶活性最高;不同红蓝光配比处理3 d时,红光(Red)∶蓝光(Blue)=2∶8处理下NiR酶活性最高,可见,NO3--N和蓝光能提高苋菜幼苗NiR酶活性;5)qRT-PCR分析结果表明,不同铵硝配比处理3 d时,NH4+-N与NO3--N摩尔比值为5∶5时AtrNiR表达量最高;不同红蓝复合光配比处理3 d时,R∶B=2∶8处理下AtrNiR表达量最高.研究表明,适宜比例的氮素和红蓝复合光能提高AtrNiR转录水平,改善苋菜幼苗的氮代谢,为优质苋菜工厂化生产提供理论支撑.
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