外源激素对水稻中胚轴伸长的影响

国际水稻研究所的研究表明,水稻直播法优于栽培法,直播法不仅省工、省水,而且免除了稻农弯腰躬背之累,减轻劳动强度,还使水稻幼苗未遭拔秧引起的损伤,前期生长条件好,营养生长快,比移栽稻成熟早,即使在缺水情况下,其单产也高于移栽稻[1].但出苗难是目前制约直播稻发展的国际性难题之一.直播大田出苗率与中胚轴长度密切相关[2].目前所用的一些半矮秆品种,直播时由于中胚轴较短,苗难于出土[3,4],中胚轴长的品种适于直播,其种子发芽后,中胚轴明显伸长,顶土能力强,且直播后能通过较长时间淹水以控制杂草萌发,保持较高出苗率;另外在大干旱年份(如1994年夏),可深播以利于种子吸取必要的水分[9],其中胚轴伸长使苗出土,仍保持较高出苗率.过去,对于这个问题的解决是从栽培方法着手,而关于外源激素对品种中胚轴伸长的影响研究甚少.激素在植物的生长和发育过程中起着重要的调控作用,它能诱导种子休眠,抑制种子萌发和胚芽鞘的伸长,促进幼胚合成蛋白并且能对多种环境胁迫做出反应等[5～8].本文探究外源激素对水稻中胚轴伸长的影响,将有利于水稻直播技术在我国的进一步发展.     

不同类型高粱中胚轴伸长特性的研究

以84份不同类型高粱品种（系）为试验材料,研究高粱中胚轴伸长特性,并筛选不同中胚轴伸长特性种质,为进一步研究高粱出苗能力奠定基础。结果表明,所有参试材料中胚轴平均长度为6.5cm,不育系、保持系、杂交种、恢复系和地方品种中胚轴平均长度分别为4.7、5.1、5.8、7.0和8.4cm。不同类型高粱中胚轴伸长能力不同,其伸长能力表现为地方品种>恢复系>杂交种>不育系、保持系。以中胚轴长度为指标的UPGMA（类平均法）聚类分析结果显示,参试的84份种质可以分为5种类型,即极长中胚轴类型、长中胚轴类型、中胚轴长度中间类型、短中胚轴类型和极短中胚轴类型。杂交种中胚轴伸长的杂种优势属于负向中亲优势。     

水稻中胚轴长度QTL分析

为分析水稻中胚轴伸长与赤霉素的关系及其遗传基础,以沈农265(长中胚轴)和丽江新团黑谷(短中胚轴)的RIL群体为材料,结合其连锁图谱,对水和赤霉素溶液两种培养条件下的中胚轴长度进行QTL定位。结果表明,浓度为1.50μmolL~(-1)的赤霉素可显著促进中胚轴的伸长。两种培养条件下,共检测到控制中胚轴长度的5个QTL,分布在第1、第2、第3、第6和第11号染色体上,LOD值在3.65～15.52范围内,单个QTL对表型贡献率在7%～33%之间。其中qML3、qML6和qML11在2种处理条件下均被检测到,qML1和qML2仅在水培条件下被检测到。与其他研究比较发现,主效基因qML3可以在不同群体和不同环境下稳定表达。     

不同锌离子活度下水稻锌高效基因型农艺特性的遗传分析

本试验以耐低锌基因型和锌敏感基因型水稻为材料, 采用双列杂交, 选择耐低锌基因型和锌敏感基因型水稻在缺锌条件下反应差异较明显的总干重、地下部干重、地上部干重、叶龄、株高、根长等性状在不同锌离子活度下的相对值研究了水稻锌高效基因型农艺性状的遗传特性, 结果表明: 研究性状的显性方差都达显著和极显著水平, 在总方     

水稻已克隆中胚轴伸长基因效应解析及优异单倍型鉴定

旱直播是未来水稻生产的重要发展方向,在南亚和东南亚籼稻种植区已有较大面积,然而热带和亚热带地区粳稻种植多采用传统育苗移栽。中胚轴长度(Mesocotyl length,ML)是影响水稻旱直播出苗和幼苗活力的重要因素。基于分子标记辅助选择(Molecular marker assisted selection,MAS)育种,培育长中胚轴种质是促进水稻旱直播推广最为经济、高效的方式。迄今,已有4个水稻中胚轴伸长基因报道,即OsGSK2、GY1、OsPAO5和OsSMAX1。笔者选择3K重测序项目中TROP和TEMP粳稻亚群开展分析,测定中胚轴长度并鉴定OsGSK2、GY1、OsPAO5和OsSMAX1基因的优异单倍型。结果表明,TROP和TEMP亚群中胚轴长度呈典型的连续正态分布。OsGSK2、GY1、OsPAO5和OsSMAX1分别包括3、3、3和6种单倍型;同一基因在TROP和TEMP亚群中单倍型分布频率也存在差异。TROP亚群中OsGSK2-Hap1、GY1-Hap2、OsPAO5-Hap3、OsSMAX1-Hap2和OsSMAX1-Hap3为优异单倍型;TEMP亚群优异单倍型为Os...     

多胺氧化酶(PAO)调控光诱导玉米中胚轴伸长的生理机制

以长中胚轴玉米自交系PH4CV为材料,在黑暗和光照两种处理条件下研究了玉米中胚轴长度与多胺氧化酶(Polyamine Oxidase, PAO)活性、H₂O₂含量、过氧化物酶(peroxidase, POD)活性及木质素含量的关系。通过添加5 mmolL^-1 PAO抑制剂2-羟乙基肼(2-hydroxyethylhydrazine, 2-HEH)和5 mmolL^-1 H₂O₂清除剂N,N’-二甲基硫脲(N,N’-Dimethylthiourea, DMTU)及组织化学染色,研究了影响中胚轴伸长的H₂O₂来源及其积累部位。采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法,探究了光对ZmPAO基因表达的影响。结果表明,光照处理显著抑制了玉米中胚轴的伸长,同时显著增加该部位的PAO活性、H₂O₂含量、POD活性及木质素含量。相关性分析表明,玉米中胚轴长度与PAO活性、H₂O₂含量和木质素含量呈极显著负相关,与POD活性呈显著负相关;PAO活性与H₂O₂含量、POD活性和木质素含量均呈正相关。外源PAO抑制剂和H₂O₂清除剂处理试验,玉米中胚轴表皮纵切面细胞长度显微观察及中胚轴H₂O₂组织化学染色表明,PAO氧化分解多胺(Polyamines, PAs)产生的H₂O₂参与了中胚轴细胞伸长的生理调控,从而抑制了中胚轴的伸长。表达分析表明,ZmPAO基因在黑暗环境下的表达量相对稳定,光刺激0.5 h后表达量迅速升高,3 h后达到最大值,随后逐渐下降,10 h后趋于稳定。本研究表明,PAO在接受光刺激后活性升高,氧化分解PAs产生H₂O₂,从而诱导POD氧化胞壁的单木质醇并聚合为木质素,使细胞壁硬化,造成细胞伸长受阻。研究结果为进一步探讨PAO活性调控光诱导玉米中胚轴伸长的生理机制和阐明玉米中胚轴对光逆境的响应机理提供了理论依据。     

全基因组关联分析定位水稻芽期中胚轴长度性状QTL

直播稻出苗难的问题是制约直播稻发展的重要因素之一,中胚轴的长度与直播稻大田出苗率和出苗质量密切相关。利用控制中胚轴伸长的基因培育长中胚轴品种是提高水稻直播稻出苗率和出苗质量的重要策略。为了挖掘长中胚轴水稻品种资源和鉴定控制中胚轴长度的基因,本研究以来源广泛的203份水稻核心种质为研究材料,评价了不同类型品种芽期中胚轴长度表型变异,利用全基因组关联分析(genome wide association analysis, GWAS)定位了控制中胚轴长度的QTL,并预测相关候选基因。结果表明,不同亚群材料中胚轴长度表型变异丰富,6个亚群平均长度为AUS稻(AUS)>温带粳稻(TEJ)>中间型(ADMIX)>籼稻(IND)>热带粳稻(TRJ)>香稻(AROMATIC)。GWAS分析定位了21个中胚轴长度相关QTL,共48个显著关联的SNP(P<0.001),分别位于第1、2、3、4、5、6和10染色体上。预测获得其中5个QTL区间的6个候选基因,编码松弛细胞壁、细胞伸长因子、生长素诱导等蛋白。研究结果为进一步克隆水稻中胚轴长度调控基因和利用分子标记辅助选择培...     

利用水稻幼苗中胚轴长度和芽鞘颜色快速鉴定汕优63种子

1前言“杂交水稻种子纯度直接关系到水稻大田生产的产量,误用纯度低的伪劣种子,往往造成大幅度减产,甚至绝收,种子纯度的高低是种子质量优劣的关键性指标。快速准确地测定种子纯度是种子检验工作的一项重要内容。笔者利用水稻中胚轴长度及芽鞘颜色的高度遗传性,通过多次反复试验比较,发现根据水稻幼苗中胚轴长度及芽鞘颜色可将汕优63杂种与其亲本珍汕97A、珍汕97B、明恢63及大小青操等加以区分。2材料和方法2．1材料汕优63杂交种子、不育系珍汕97A、保持系珍汕97B、恢复系明恢63来自江苏,分别为一级种和原种,大、小青探由人工配制…     

水稻收获指数遗传及其与主要农艺性状的相关研究

应用完全双列杂交的遗传设计,以5个各具特性的水稻品种为材料,对收获指数的遗传进行研究。结果表明,收获指数的一般配合力（GCA）效应、特殊配合力（SCA）效应和反交（R）效应均达极显著水平,其方差比为2.595∶1.232∶1;F₂群体收获指数从低到高呈连续的近正态分布,表现数量性状的遗传特点;在加性显性模型中加性效应和显性效应达极显著值,狭义遗传力和广义遗传力分别为40.17%、67.94%。遗传相关分析表明,收获指数与结实率显著正相关,与穗长、千粒重和生物量显著负相关,由于穗长、千粒重有较高的遗传力,因此在早代对穗长、千粒重进行选择能间接改良收获指数。初步明确水稻收获指数是一个由多基因控制的数量性状,符合加性显性模型,遗传以加性效应为主,显性效应和其它效应（如反交效应）也起一定的作用,遗传力较高,可在早期分离世代进行选择。上述的结果将为水稻新品种选育提供理论依据。     

籼稻米粒延伸性的遗传研究

采用包括遗传主效应和基因型与环境互作效应的三倍体遗传模型，分析了两环境下籼稻米粒延伸性的遗传基础。结果表明，米粒延伸性及其相关性状(米粒长和饭粒长)，主要受制于遗传主效应，但也受到基因型与环境互作效应的控制。在遗传主效应中又以种子基因加性效应为主，其次是母体植株的基因效应。米粒长和饭粒长的狭义遗传率都     

广亲和粳稻恢复系选育方法

广亲和粳稻恢复系的选育除采用ＷＡ型恢复与广亲和粳稻杂交选育和不同广亲和恢复系间杂交选育外,本研究提出以粳稻为父本杂交选育的４种办法：１、以型杂交稻Ｆ１为母本转育同质广亲和恢复系;２、以ＷＡ型下育系为母本筛选同质广亲和恢复系;３、以ＷＡ型广亲和不育系为母本,筛选同质广亲和恢复系;４、以同质广亲和恢复系为母本转育新的恢复系。用上述方法已育成０２４２８等广亲和恢复系,并可同时恢复ＷＡ型和ＢＴ型胞质不育系     

籼稻胶稠度的遗传

采用胶稠度单籽粒分析法，对5个籼稻纯系及其杂交和回交世代（P1，P2，F1，F2，B1F1和B2F1）的胶稠度进行了遗传研究。试验结果表明，籼稻胶稠度受到包括主效基因和若干微效基因的控制，硬对中等或软胶稠度，中等对软胶稠度表现显性。讨论了在稻米胶稠度的改良中亲本选配和后代选择的原则。     

^60Co—γ射线诱发的籼型温敏核不育水稻叶色突变系变异分析

＾６０Ｃｏ－γ射线诱发的８个灿温敏核不育系水稻叶色突变系可分为三种类型,即叶色突变高温表达型、低温表达型及温钝型。     

水稻叶片保绿相关性状的QTL分析

以籼稻窄叶青8号（ZYQ8）与粳稻京系17（JX17）为亲本的DH群体为材,考察叶片保绿相关性状,并利用该群体的分子连锁图谱进行QTL分析。共检测到7个与水稻叶片保绿有关的QTL,包括与黑暗下保绿面积相关的3个QTL,位于第1、6和8染色体上,贡献率分别为11.07%、10.31%和11.21%;与黑暗下保绿程度相关的2个QTL,位于第1和12染色体     

水稻基因组中分泌蛋白的初步分析

本文利用Signa1P3．0两种算法NN（neural network）和HMM（hidden markov model）对水稻基因组中59712个ORF进行了初步的筛选,其中有4433个ORF编码的蛋白具有分泌特性,占整个基因组的7．3％。4433个具有分泌特性的蛋白,在染色体的分布是不均一的。在1号染色体的所占的比例最多,为8．8％;而12号染色体上所占的比例最少,为5．0％。其中在具有分泌特性的蛋白中,酶类、非酶类和推测蛋白分别占具有分泌型信号肽蛋白的24．9％、45．7％和29．5％。     

水稻品种倒伏指数QTL分析

利用由98个株系组成的Nipponbare（粳）/ Kasalath（籼）∥Nipponbare 回交重组自交系群体,对水稻倒伏指数与株高、茎粗及单株生物量等性状进行了相关分析,并对水稻倒伏相关性状QTL进行了分子标记定位和遗传效应分析。结果表明,株高、茎粗、单株生物量3性状与倒伏指数的相关系数均达1%显著水平。利用基于性状-标记多元线性     

水稻叶鞘相关性状的遗传分析

本研究以典型釉粳交(春江06/台中本地1号)的F1代花药加倍的DH群体为材料,系统考察了DH群体及其双亲在抽穗期的叶鞘长、叶鞘重、叶鞘厚等性状上的分布情况.结果表明,叶鞘长度的遗传力较高,受环境的影响相对较小,叶鞘长与叶鞘厚及叶鞘干重间大多呈极显著的正相关.QTL分析共检测到31个与叶鞘有关的QTL,分布于水稻第1、第...