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1.
【目的】水稻花期偶遇干热风/干旱,导致脆弱的生殖细胞快速失水,极大地降低产量,这一过程中钙离子作为通用的第二信使传导了干旱或其他逆境信号,但背后的分子机制尚不清楚。分析钙离子透过性胁迫反应阳离子通道家族(calcium-permeable stress-responsive cation channels,CSCs)基因的生理和分子功能,为研究作物干热风的感应机制提供新的理论基础和思路。【方法】采用电生理学和遗传学方法,利用双电极电压钳技术在水稻中鉴定得到一个具有典型特征的受体类-钙通道蛋白,名为OsCSC11,对其蛋白序列进行生物信息学和进化关系分析。运用qRT-PCR和GUS报告基因活性分析确认OsCSC11的表达模式,在拟南芥原生质体细胞和洋葱表皮细胞中瞬时表达OsCSC11-GFP融合蛋白,验证OsCSC11的亚细胞定位;同时利用CRISPR/Cas9基因编辑技术获得OsCSC11的突变体,并通过细胞学等手段分析突变体表型和相关生理功能。【结果】蛋白序列比对发现,OsCSC11具有CSCs家族成员典型的保守结构域DUF221,但与其他成员序列差异大,存在不同于其他成员的特异结构域(motif)属于独立的亚家族。OsCSC11主要在水稻的花药和叶片中表达,进一步分析发现全长OsCSC11处于静息状态,可被高渗透溶液激活;但是删除N端156氨基酸(TM1-3)之后的OsCSC11ΔTM1-3具有组成型的通道活性,特异选择钙、镁二价阳离子;推测TM1-3是这类通道的受体结构域,感应干热风胁迫,而OsCSC11ΔTM1-3区域负责钙信号产生。OsCSC11和OsCSC11ΔTM1-3均定位在细胞质膜上,与其干热风的受体功能相适应。与野生型相比,功能缺失突变体oscsc11-1oscsc11-2的雄蕊较小、花药表面蹙皱,整体多呈弯曲状态,花粉含水量较低,败育率高达60%—70%。【结论】OsCSC11是水稻感应短期干热风/干旱刺激、介导钙离子内流,调控花药水分状态和花粉发育的受体类钙通道,可能参与了水稻雄蕊应对干热风的原初感应过程。  相似文献   
2.
采用野外观察和实验室检测方法,对云南省个旧市冷墩村的木棉花部结构、雄蕊特征、花粉活性进行研究。结果表明,自然种群中花部形态特征具有一定变异性,3层雄蕊变异系数大小关系显著。在湿度为60%、温度为35℃时花粉活性最强。研究发现,木棉雄蕊长短变化可能有利于不同传粉生物传粉效率提高和增强适应性;木棉高层雄蕊花药个体大、花粉数量多、活性高,适应干热河谷传粉繁殖条件;温度较低时,底层花药花粉活力相对较高,可为逆境环境下木棉高层花药受损后提供后备花粉源。文章就木棉花部形态与繁殖关系、木棉形态及花粉活力对繁殖的影响进行讨论。  相似文献   
3.
程薪宇  刘玫  郭梦桥 《草业学报》2015,24(3):168-176
本文采用形态观察及GMA半薄切片法深入研究了毛茛科18属,37种,及5变种的雄蕊形态结构。结果显示雄蕊表面无毛或被非腺毛及腺毛。花丝呈丝状、条状、棒状、长三角形或短柱状,其薄壁组织胞间隙不明显或发达。花药侧面观为∞形、椭圆形、近圆形或条形;幼嫩花药横切面形状变化较大,为V形、Λ形、椭圆形、方形、∞形或蝶形;花粉囊间薄壁细胞排列呈V形、Λ形或直线形。成熟花药的花粉囊间薄壁细胞消失。部分幼嫩时横切面∞形的花药,成熟时变为椭圆形,而蝶形和方形的花药则变为∞形。花药及花丝的特征在属及种内是稳定的,可作为毛茛科属及组的分类学证据。本文完善了毛茛科花形态学研究,为进一步研究毛茛科系统学提供了新的形态学基础。  相似文献   
4.
以杏鲍菇(Pleurotus eryngii Quel.)出菇菌袋为材料,研究低温刺激对杏鲍菇出菇的影响,以建立一套出菇快速集中的高产出菇模式。结果表明,4~8℃下处理剥离塑料袋的菌袋2~3 d,可缩短菇原基形成时间,提高原基形成集中度与第一潮菇生物转化率;4~8℃下,菌丝4~6 d的后熟作用可使菇原基形成集中度提高至72.7%~76.3%,第一潮菇生物转化率提高至115.4%~121.4%;菌丝后熟作用4 d后,在低温处理前给予50~70 mg/L赤霉素(GA)处理对产量有促进作用。  相似文献   
5.
以莴苣幼苗为材料,以适应浓度的生长素类物质萘乙酸(NAA)、吲哚丁酸(IBA)和吲哚乙酸(IAA)处理根部20 ̄30h,可使大量的侧根原基得到的启动和突起,10.000mg/L的NAA,IBA或IAA处理的侧根原基数分别为对照的27.9,26.5和13.6倍;  相似文献   
6.
《Plant Production Science》2013,16(2):186-191
Abstract

Anatomical observations were conducted to clarify some characteristics of the crown root primordia (CRP) formation in wheat stems. Unelongated portions of main stems were sampled from the plant at 3.2 and 7.2 plant age in leaf number, which were adopted as indexes because of the similarity to rice plants. Then, serial cross sections were made to investigate the position of CRP in the unelongated stem taking into consideration the running of vascular bundles in the stem. CRP were formed just outside tissues of the peripheral cylinder of longitudinal vascular bundles. The positions of CRP were not successive along the stem axis. They showed no definite relation to the running of vascular bundles. Diameters of CRP at the upper portion of the stems were larger than those at the lower portion. The positions of CRP along the stem axis were not distinguishable into nodal and internodal position. CRP and emerged CRs were not classified by the well-known ‘nodal root’ or ‘shoot unit root’, or the ‘unit’, which have been applied recently to rice plants. Further studies are necessary to clarify the factors controlling CRP formation anatomically and quantitatively.  相似文献   
7.
就茉莉酸甲酯(JA-Me)对莴苣幼苗侧根原基的形成以及侧根原基形成过程中内源激素含量的影响进行了探讨。采用不同浓度JA-Me以及分别配以生长素类试剂来处理莴苣幼苗,发现适当浓度的JA-Me可促进其侧根原基形成且对萘乙酸(NAA)、吲哚丁酸(IBA)及吲哚乙酸(IAA)等的促侧根形成具有明显的加合效应,进一步对其侧根原基形成过程中内源激素含量进行测定。结果表明,这与JA-Me配合处理迅速降低根中内源[玉米素核苷(ZRe)+异戊烯腺嘌呤(iPAs)]/IAA的比值有关。  相似文献   
8.
茎芥菜胞质四倍体白菜雄性不育系花药发育的研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
 以茎芥菜胞质雄性不育系与四倍体白菜杂交获得的同源四倍体白菜异源胞质雄性不育系及其保持系为材料,采用形态学和石蜡切片方法研究其花药解剖结构及发育。结果表明:该雄性不育为结构性雄性不育,其退化或畸形雄蕊分为5种类型:盾状雄蕊、条状雄蕊、片状雄蕊、羽状雄蕊和瓣状雄蕊。该雄性不育系花药发育败育有两个时期,盾状雄蕊花药败育于孢原细胞分化期,雄蕊整个发育时期均处在孢原细胞分化期,无绒毡层与花粉母细胞的分化,不形成药室,属孢子体败育型;其它类型雄蕊,花药败育发生在雄蕊原基分化时期,由于雄蕊原基偏离正常的分化轨道,形成瓣状化雄蕊。  相似文献   
9.
The critical period for yield determination in barley (Hordeum vulgare L.) is situated in the pre-heading phases. During the latest part of the critical period one of the most important yield components (i.e. the number of grains per spike) is set in two- and six-rowed barley. In wheat, much is known about the role of the spike in assimilate acquisition for the establishment of grains per spike, but not in barley. This paper evaluates how biomass partitioning between vegetative and reproductive organs impacts floret development and primordia survival in response to radiation during different periods in the crop cycle, in barley lines. Field experiments were carried out using two- and six-rowed near isogenic barley lines differing only in spike type. Shading treatments were applied at different periods during the crop cycle (from 60 to 15 days before and after heading) reducing the intercepted radiation (ca. 70%). Dynamics of floret primordia initiation and mortality and of floret development for different spikelet positions along the spike were measured, and biomass partitioning between vegetative and reproductive structures was calculated.

Pre-heading shading reduced fertile florets per spike (P < 0.001). In the immediate pre-heading treatment, distal floret primordia could not reach a fertile floret stage due to a low rate of floral development.

The amount of assimilates partitioned to the spike at heading affected the number of fertile florets per spike in both barley types. However, when spike biomass at heading was corrected by nitrogen concentration, the fitness of the relationship did not improve in relation to the first one. In relative terms, radiation restrictions during the immediate pre-heading phase increased the amount of biomass partitioned to the growing spike.  相似文献   

10.
采用形态解剖和石蜡切片法,对雄蕊雌化辣椒花和果实发育过程进行观察。形态学观察结果表明,雌化 花芽较正常花芽肥大,雌化雄蕊可结实但非常小,位于正常辣椒果实果柄处。另外有部分雄蕊雌化和雄蕊全部雌化 两种突变体。显微切片结果显示,雌化雄蕊原基呈扁平叶状突起,后期发育成类似心皮的叶状体,边缘靠合或缝合形 成类似边缘胎座的子房。雄蕊在雌化过程中,形态上表现不同程度雌化,并且表现出一系列的中间过渡类型。另外雌 化“子房”内有“胚珠”,并且雌化雄蕊的“胚珠”与正常子房中的胚珠相似。  相似文献   
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