水稻脂质氧化酶同工酶种质储藏特性的研究

对水稻脂质氧化酶(LOX)同工酶缺失的单体及聚合体人工老化实验研究表明:不同LOX的缺失突变体之间,以LOX-1,LOX-2、LOX-3全缺的D1308、D1311的发芽率始终最高,老化指数最低;LOX-1缺失所造成的影响要大于LOX-2缺失和LOX-3缺失。LOX缺失的单体及聚合体具有较好的储藏特性,LOX的缺失对保持种子生活力和延缓稻谷陈化变质具有重要的作用。进一步的分析认为LOX-1的缺失阻断或延缓了LOX-2和LOX-3所启动的脂质过氧化反应,从而延缓了稻谷的陈化变质,减轻种子生活力的下降。LOX-1可能是控制稻谷陈化变质和种子衰老的关键基因。     

脂肪氧化酶同工酶对水稻种胚脂质代谢的影响

[目的]研究脂肪氧化酶同工酶对水稻种胚脂质代谢的影响。[方法]对LOX-1和LOX-2缺失品种皖鉴2090以及LOX-3缺失品种冲腿和正常品种汕优63的种子进行人工加速老化处理,研究不同脂肪氧化酶同工酶缺失水稻种子游离脂肪酸和脂质过氧化产物的变化。[结果]种子老化处理期间,皖鉴2090的游离脂肪酸含量低于冲腿和汕优63,其增加速率慢于冲腿和汕优63;多聚不饱和脂肪酸含量始终较高,其降低速率慢于冲腿与汕优63;丙二醛含量始终最低,其增加速率最慢。冲腿的游离脂肪酸增加速率、多聚不饱和脂肪酸降低速率均介于皖鉴2090和汕优63之间。[结论]LOX-1、LOX-2缺失可降低水稻种子脂质过氧化水平和过氧化速率,LOX-3缺失可减轻水稻种子脂质过氧化水平。     

外源ABA对水稻种子萌发及相关miRNA表达的影响

以杂交水稻两优信粳1号品种为材料,研究了外源ABA对杂交水稻种子萌发和相关miRNA表达的影响。结果表明,检测种子发芽内源激素ABA,GA含量发现,质量浓度10 mg·L-1的外源ABA浸种能够降低内源ABA含量,促进种子发育相关OsmiR397的表达,同时,抑制种子发育相关OsmiR156的表达,最终促进了水稻种子的萌发。而质量浓度80 mg·L-1条件下,外源ABA浸种能够诱导内源ABA含量升高,并且降低GA含量,进而导致ABA/GA的比值显著升高,同时抑制OsmiR397和OsmiR156的表达,最终抑制水稻种子的萌发。     

水稻品种(系)种子休眠特性评价

[目的]评价水稻品种(系)种子休眠特性,为选育具有合适休眠程度的水稻品种、解决穗萌问题提供理论依据和亲本资源。[方法]通过萌发试验对不同类型水稻品种或品系新鲜种子的休眠特性进行评价,并通过荧光定量PCR检测种子休眠相关基因Os VP1、Sdr-4和TRAB1在休眠程度不同的水稻种子中的表达差异。[结果]不同类型水稻品种(系)的休眠特性存在明显差异,新采收的茶陵野生稻种子不能萌发,18.5%的两用核不育系水稻品种(系)的种子萌发率不高于5.0%,13.3%的资源品系的种子萌发率不高于40.0%;OsVP1、Sdr-4和TRAB1普遍存在于不同水稻品种(系)中,且表达量差异明显,但不与休眠程度成比例。[结论]水稻种子休眠特性可通过品种改良失去或重新获得。     

《南京农业大学学报》2008年第31卷总目次

第1期水稻种子成熟和萌发过程中脂氧合酶同工酶活性及其表达水平汪仁,沈文飚,江玲,刘裕强,万建民(1)H_2O_2参与低水势下ABA维持玉米初生根的生长李晶,蒋明义,张阿英,桑建荣(6)玉米制种花期相关性状的QTL分析胡彦民,吴欣,李翠香,付志远,刘宗华,汤继华(11)基于构件化生长模型的作     

苹果果实发育成熟软化过程中脂氧合酶活性变化及采后乙烯调控

以富士、金冠和嘎拉苹果果实为试材,研究了脂氧合酶（LOX）在果实生长发育至采后软化过程中的变化规律及采后乙烯调控对其活性的影响。结果表明：在果实发育及后熟过程中,富士、金冠和嘎拉3个品种果实的LOX活性呈相似的变化规律,在幼果期均出现较高活性高峰,之后下降,至成熟后果实LOX活性又开始提高。品种间比较结果显示,虽然富士果实LOX在幼果期出现较高峰值,但之后下降迅速直至采收初期,而此间金冠和嘎拉果实LOX活性及增加速率均高于富士,说明LOX活性表达状况可能是衡量果实贮藏特性的一个重要因素。采后乙烯调控后,乙烯抑制剂1-MCP能极显著地抑制苹果果实LOX活性,在贮藏期间其活性基本恒定,而乙烯利对其活性虽有促进作用,但不如1-MCP的作用显著,因品种贮藏性不同而有所差异,其确切机理有待进一步探讨。     

杂交水稻萌发种子淀粉酶活性和GA#-3的调节

化学测定和同工酶分析表明,杂交水稻种子在萌发初期淀粉酶酶带起动快、表达早,使萌发初3天有较明显的总淀粉酶和α#+-淀粉酶活性优势。杂交水稻种子胚乳预存有α#+-淀粉酶是造成这一优势的主要内在基础。这种预存酶的电泳特性与萌发期间出现的三区酶带中的A带一致,并非新带。杂交水稻种子形成期间未出现干种子中预存的α#+-淀粉酶带（A）,而只测得Rf值较小的淀粉酶带。由此推测,预存的α#+-淀粉酶可能是种子成熟后经内部的生化修饰而激活的。GA#-3对不同α#+-淀粉酶合成的作用并非一致,C带需要GA#-3的诱导,而A带则相反。放线菌素D对萌发种子淀粉酶各带的合成无抑制效应。另外,还对水稻杂种优势的早期预测指标进行了讨论。     

一个锌指结合蛋白编码基因调控水稻种子萌发

【目的】致力于挖掘水稻低温萌发力（LTG）相关基因，并解析其分子作用机理，为水稻低温萌发力遗传改良和分子育种提供理论基础。【方法】利用已有的不同水稻品种低温萌发转录组测序数据筛选差异表达基因，构建目的基因的遗传转化材料，通过转基因材料的萌发试验鉴定目的基因功能。【结果】OsYIPL1 编码 Yippee 家族锌指结合蛋白，在高 LTG 品种中高表达，被选作深入研究的对象。时空表达结果显示，OsYIPL1在水稻花药和幼胚等组织中高表达。通过遗传转化获得两个过表达株系 OX-1、OX-2，其 T2代种子用于常温（28℃）和低温（13℃）萌发试验。当 OsYIPL1 表达量升高到野生型的 44.5 倍（OX-1）时，其种子在常温下的萌发率比野生型平均提高 18.3%；当 OsYIPL1 表达量升高到野生型的 88.9 倍（OX-2）时，其种子在常温下的萌发率比野生型平均降低 54.5%。低温下，过表达 OsYIPL1 均会降低种子的萌发力，OX-1 和 OX-2 的低温萌发率比对照平均降低 43.8% 和 81.5%。【结论】OsYIPL1 参与调控水稻种子萌发过程，但在不同温度下的作用差异显著，其分子作用机理仍待进一步研究。     

稻曲菌素与水稻品种抗稻曲病的相关性研究

利用稻曲球浸提的稻曲菌素液对不同抗性水平水稻种子进行处理,研究稻曲菌素与水稻品种抗稻曲病之间的相关性.结果表明:稻曲菌素对水稻种子的萌发、胚根及胚芽的生长都有抑制作用,对胚根数的抑制作用较强:同时,稻曲菌素处理种子,可抑制抗病品种的种子萌发,但能促进感病品种的种子萌发.这说明稻曲菌素对水稻种子发芽的抑制水平与品种抗性之间有一定相关性.     

铜、铅、镉对不同水稻品种种子萌发的影响

以17份水稻品种为研究材料,分别用不同浓度的硫酸铜、醋酸铅和氯化镉进行胁迫处理,测量处理后不同品种种子发芽率,以研究铜（Cu）、铅（Pb）、镉（Cd）对水稻种子萌发的影响。结果表明,随着Cu2＋、Pb2＋浓度升高,水稻种子发芽率逐渐降低,且不同品种对Cu2＋的耐受性差异显著,其中Cu2＋对水稻种子萌发的抑制作用更加明显;Cd2＋对水稻发芽率的影响相对较小,在200 mg／L高浓度处理下发芽率依然维持在70％以上;各品种重金属的耐受性比较结果表明,粳稻对铜和铅的耐性较籼稻强,而镉胁迫下粳稻和籼稻种子萌发未表现出明显的差异。     

The Status and Strategy on the Relationship Between Lipoxygenase-3 in Rice (Oryza sativa L.) Embryos and Storability

The degradation of lipids was mainly responsible for the reduction of rice quality and production of stale flavor during its storage. It was proved that LOX-3, the major component of the isozymes accounting for 80% -90% of total activity, was the key enzyme in above process. Further results indicated that the lack of LOX-3 in Daw Dam led to decrease of lipid peroxidation, alleviating the accumulation of stale flavor during storage, which is caused by hexanal, pentanal and pentanol compounds etc. Genetic survey displayed that the absence of LOX-3 was controlled by a single Mendelian recessive gene. On the other hand,three cloned LOX genes and deduced LOX genes encoding some purified LOXs could not be contributed to the embryo LOX genes by comparing biochemical characterizations of these expressed products and some purified LOXs with known LOXs in rice embryos. The future research should focus on the further influences of LOX-3-null on rice storability. Meanwhile, single-base-transversion in coding region, insertion, deletion and replacement in promoter of LOX genes were related with lipoxygenase-null genotype of soybean and pea. Therefore,the cloning of the recessive gene controlling the null of LOX-3 and its corresponding dominant gene in rice seed embryos will contribute to the understanding of the null molecular mechanism, elucidating the differences of LOX genes expression and regulation in rice embryos. In the last, the breeding strategy of new storable rice,including the theoretical and practical concepts, was surveyed.     

赤霉素与脱落酸对一串红种子休眠及发芽的影响

通过滤纸床发芽方法测定一串红种子发芽率.采用HPLC测定种子发育及贮藏过程中内源GA3和ABA含量,并观察外源GA3、ABA以及去掉种皮对种子休眠及发芽的影响.结果表明,新采收的不同成熟度的种子发芽率不同,未完全成熟的二级种子最高,完全成熟的一级种子次之;随成熟度提高,种子中内源GA3含量逐渐下降.在室温或低温干燥贮藏条件下,随贮藏时间延长,发芽率增加,3个月左右达到最大值;干种子内源GA3含量却随贮藏时间延长而降低,仅在后期有所上升;外源GA 3处理对新采收和贮藏1-2个月的种子发芽率促进作用明显,但随贮藏时间延长而减弱.去掉种皮,裸胚发芽率增加幅度很大.在种子发育及贮藏过程中均没测出ABA,外源ABA处理种子,种子发芽率没明显变化.     

Characteristics and Warning Indexes of Rice Seeds Viability Loss During Storage at 45℃ Constant Temperature

Seed aging characteristics of rice was investigated in this study. Seeds of 34 japonica rice (O-ryza sativa subsp. japonica) varieties were held at 45℃ constant temperature. Changes in seed viability and seed vigor during aging process were measured to study seed viability-losing characteristic and to determine warning index for seed viability loss. As a result, seed viability survival curves were obtained across different rice accessions at 45℃ constant temperature. The curves appeared to be contra-sigmoid survival curves. The loss of seed viability in the aging process consisted of two phases. The first phase took a long duration, in which the viability of vigorous seeds declined slowly. In the second phase, seed viability declined rapidly. It was obvious that seed viability declined inconsistently during storage. It also showed that seed germination was prolonged and the seedling was significantly weakened before the coming of the rapid declining phase of seed viability. These two parameters could be used to indicate seed quality during storage. The rate of compatibility of tests (RCT), coefficient of variation (CV), vigor of seedling, the day the seeds start to germinate could be used as warning indexes to indicate overall quality of a mass of accessions. These warning indexes could also be used in monitoring the viability of seeds stored in the seed genebank.     

大豆种子LOX活性与电导率的相关性研究

[目的]研究大豆种子脂肪氧化酶（LOX）活性与种子活力及耐藏性的关系.[方法]以107个大豆品种（系）为试验材料,测定新收获种子的LOX活性和电导率;将种子常规贮藏7个月,再测定陈种子的LOX活性和电导率,对新、陈种子分别进行LOX活性与电导率的相关分析.[结果]新、陈大豆种子的LOX活性均与种子浸泡液电导率不存在相关性.[结论]研究初步认为,大豆LOX活性与种子活力及耐藏性没有明显关系.     

杂交水稻种子特征特性与播种品质关系的研究概述

杂交水稻种子播种品质较常规种子低,表现在发芽率、成苗率较低,浸种催芽、播种育秧生产环节中技术难度较常规稻种子大.种子裂颖率、穗萌芽率、种子带菌率较高等是影响播种品质的主要因素.作者综述了杂交水稻种子裂颖的原因、裂颖种子的测定和分级方法、贮藏特性与种用价值;杂交水稻制种穗萌发芽的表现和影响因素.提出了控制裂颖和穗萌动发芽的技术措施.     

硫酸和PEG处理对多叶羽扇豆种子萌发和某些生理生化指标的影响

以多叶羽扇豆种子为试材,对其适宜萌发的条件进行了筛选,并对浓硫酸破除硬壳以及不同浓度的PEG处理后的某些生理生化指标进行了研究。结果表明,种子用浓硫酸处理后,再经20%PEG浸润在砂床。18~25℃变温和白天8 h光照的条件下培养效果最好。在种子萌发过程中,其外渗电导率和丙二醛(MDA)含量明显低于对照,发芽势、发芽率、活力指数以及过氧化物酶(POD)的活性显著高于对照,种子的贮藏蛋白、淀粉和可溶性糖的分解利用也明显快于对照,从而提高了种子的萌发和出苗率。     

不同处理对富贵籽种子萌发的影响研究

研究了不同处理对富贵籽种子萌发的影响,结果表明:浸种2～3d的富贵籽种子发芽率最高,浸种1d和超过4d的发芽率较低;用配比为泥炭∶珍珠岩∶沙=4∶2∶1的基质播种出苗率最高;30～125 ng/L的赤霉酸(GA3)可以明显促进富贵籽种子提早萌发,提高发芽率,而6 - BA和NAA对种子萌发影响不明显.     

PEG模拟干旱胁迫条件下玉米种子的萌发特性研究

为了探究在土壤干旱胁迫条件下玉米种子的萌发特性,通过室内不同浓度PEG溶液模拟不同程度的干旱胁迫,以4个玉米品种为材料,调查、分析各PEG浓度下玉米种子的发芽特性。结果表明,随着PEG浓度的升高,4个玉米品种种子的萌发及相关指标均有显著的延缓效应：种子发芽率(GR)、发芽势(GP)、平均发芽速(GV)随着PEG浓度的升高而呈明显下降趋势;D第一粒、D峰值所需天数随着干旱程度的加深向后推移1~3天;在各PEG浓度下,L胚根、L胚轴、L全株长度受到明显的抑制。籽粒形态不同的各品种间延缓效应差异显著,说明当土壤处于一定程度的干旱胁迫时,玉米小籽粒种子发芽更快,而大籽粒种子表现出更强的耐旱性。     

水稻脂氧合酶-3基因启动子的特性分析

从栽培水稻品种越光中克隆了水稻脂氧合酶-3基因(Lox-3)的启动子,长度为1343bp,其序列与日本晴对应的序列完全相同。生物信息学分析表明,该启动子序列中包含受信号诱导的元件(G-box)、温度响应元件(CCGAAA)和水分胁迫响应元件(CACATG)等顺式作用元件;进一步构建了Lox-3基因启动子与gus和gfp基因的融合表达载体并获得转基因植株,发现报告基因在转基因植株的根、茎、叶、花药、种胚及种皮中均有表达,在萌发种子的胚和胚芽中也有表达,但在胚乳中不表达。此外,经ABA、NaCl及人工陈化处理后对报告基因的表达进行了定量分析,发现这些非生物胁迫可能通过诱导启动子顺式元件致使报告基因表达活性增强。