水稻叶片自然衰老过程中Rubisco大亚基的含量变化

 以水稻低叶绿素b突变体及其野生型（镇恢249）为材料,研究了水稻第5叶叶片自然衰老过程中光合放氧、Rubisco大亚基含量变化以及对胰蛋白酶敏感性的变化,并通过喷施不同的抗氧化剂以及氧化剂研究其对Rubisco大亚基含量变化的影响。结果表明,叶片全展后随着衰老进程,突变体与野生型光合放氧速率、Rubisco大亚基相对含量呈下降趋势,抗氧化剂可以不同程度地缓解Rubisco大亚基含量的下降,而氧化剂则加速Rubisco大亚基含量的下降。低叶绿素b突变体的光合放氧速率高于野生型,Rubisco大亚基含量下降慢于野生型,并且衰老进程中突变体Rubisco大亚基对胰蛋白酶的敏感性低于野生型,推测活性氧是Rubisco降解的调节剂之一。     

杂交粳稻屉优418及其亲本灌浆期叶片内源激素含量变化与衰老之间的关系

以杂交水稻屉优418及其亲本屉锦和C418为材料,研究了生育后期叶片内源激素含量变化与衰老之间的关系。结果表明杂交水稻及其亲本剑叶中ABA、GA1/3、ZR和IAA含量变化趋势基本一致。3个材料的（GA1/3+ZR+IAA）/ABA的比值变化总的趋势也基本相同,前期较平稳,后期比值迅速下降。在生育后期,屉优418和C418的（GA1/3+ZR+IAA）/ABA比值下降速率较慢,与衰老相对较慢一致;而屉锦的（GA1/3+ZR+IAA）/ABA比值下降速率较快,与其衰老较快相一致。     

月季萨蔓莎切花衰老过程中内源激素水平变化

以切花月季“萨蔓莎”（Rose hybrida cv.Samantha）为材料,研究切花花瓣衰老过程中内源激素水平的变化.结果表明：在“萨蔓莎”切花衰老过程中,3个处理乙烯形成与呼吸跃变出现是一致的,对照（CK）的乙烯含量始终最多;CK的脱落酸、玉米素含量呈下降上升再下降再上升的趋势,含量均比其它处理高;CK的赤霉素、异戊烯基腺嘌呤含量呈上升下降上升的趋势,含量比其它处理高;CK的生长素含量呈下降趋势,含量比其它处理低.2个保鲜剂处理减少了乙烯、脱落酸和细胞分裂素的量,提高了生长素的量,从而延缓切花的衰老,提高切花的品质.赤霉素与衰老无直接相关性,只是在平衡中起作用.     

水稻叶片早衰突变体的农艺与生理性状研究进展

叶片早衰严重影响水稻产量与品质。研究水稻叶片早衰突变体的农艺及生理性状,有助于了解水稻叶片衰老进程和机理。本文简述了叶片衰老特征和衰老机制,重点综述了水稻叶片早衰突变体的类型、农艺与生理性状研究进展及延缓水稻叶片衰老的栽培调控途径。可为水稻抗衰老品种选育及栽培调控提供理论依据。     

水稻愈伤组织生长和衰老过程中信息大分子化合物的变化

 水稻愈伤组织转移继代培养后的0—20天,生长速率较快,核酸和蛋白质含量急剧增加,且维持较高水平,核糖核酸酶和血红蛋白水解酶活性急剧下降,且维持较低活性。因此,愈伤组织的继代培养时间最好掌握在生长速率较快,核酸蛋白质含量较高、水解酶类活性较低的阶段,即在20天以内。核酸和蛋白质含量与其水解酶类(核糖核酸酶和血红蛋白水解酶)的比活之间存在着密切的关系,从而认为核糖核酸酶和血红蛋白水解酶分别在核酸和蛋白质含量下降中起着积极作用。根据信息大分子化合物的变化动态和愈伤组织外部形态变化提出愈伤组织转移继代培养过程可以分为三个阶段,即旺盛生长、稳定生长和衰老阶段。     

水稻灌浆期籽粒淀粉合成及其氮素调控作用研究进展

综述了稻米淀粉生物合成、灌浆期淀粉性状特征、氮代谢与淀粉合成的关系以及氮营养对淀粉性状的调控作用等方面的研究进展,并展望了氮素对淀粉性状调控机制以及氮高效利用背景下稻米淀粉性状的研究方向,为水稻高效优质栽培技术的形成提供理论参考.     

钙对延缓杂交水稻叶片衰老的作用机理

以叶绿素、蛋白质含量为衰老的生理指标，研究了不同ｐＨ、Ｃａ２＋对杂交水稻叶片衰老的作用。结果表明，不同ｐＨ影响叶绿素和蛋白质含量，最适ｐＨ为６．０；此条件下的Ｃａ２＋浓度为０．０１～２０．００ｍｍｏｌ／ｌ，低浓度的Ｃａ２＋提高叶片中叶绿素和蛋白质含量，提高超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）、过氧化氢酶（ＣＡＴ）、过氧化物酶（ＰＯＤ）活性，降低丙二醛（ＭＤＡ）含量；随着Ｃａ２＋浓度升高，则作用减弱；最适浓度为０．１ｍｍｏｌ／ｌ。Ｃａ２＋能延缓杂交水稻叶片的衰老，主要原因是由于Ｃａ２＋能提高叶片中活性氧防御酶的活性，降低活性氧的伤害作用。     

高产花生品种叶片衰老过程的生理变化

以花生品种粤油7号为材料,以早衰品种粤油5号为对照,对花生叶片衰老过程中N素代谢指标变化进行了研究。结果表明:花生生长期内叶片衰老过程中,硝酸还原酶(NR)活性、可溶性蛋白质含量、游离氨基酸含量、硝态氮含量呈单峰曲线变化,随着叶片的展开、成熟和衰老,先上升后下降,最先开始降低的是游离氨基酸含量,其次是硝酸还原酶(NR)活性和可溶性蛋白质含量,最后是硝态氮含量。     

HPLC法测定孕穗期水稻剑叶中多种内源激素的含量

以孕穗期水稻剑叶为材料,建立了HPLC法,对水稻中的吲哚乙酸(IAA)、脱落酸(ABA)、赤霉素(GA)、玉米素(Z)和水杨酸(SA)等5种植物内源激素进行分离和测定。以甲醇为提取溶剂,再经SPE C18小柱过柱子除杂。HPLC分离采用C18(5μm×4.6×250 nm)反向色谱柱,最终采用PDA检测;以甲醇-水(0.5%乙酸)为流动相,流速为0.9 m L/min,进样量为20μL,在波长254 nm、272 nm和236 nm下同时检测。洗脱梯度为:0~4 min,A:20%~30%;4~10 min,A:30%~48%;10~20 min,A:48%~80%;20~30 min,A:80%;30~35 min,A:80%~20%;35~40 min,A:20%。结果表明,5种激素峰形良好、尖锐且保留时间稳定,方法的线性范围为3.125~1000 mg/kg,决定系数R2>0.9996,加标回收率达45.73%~116.70%。同时,本研究采用建立好的方法对不同胁迫处理下孕穗期水稻剑叶中内源激素含量进行了分离测定,效果良好。     

水稻叶宽遗传调控的研究进展

叶片是水稻光合作用与呼吸作用的重要场所,也是抗逆作用与蒸腾作用的主要调节器官。叶面宽度直接影响植株的形态建成,影响水稻的生长和发育,关系稻米的产量和品质。本文综述了水稻叶宽遗传调控的研究进展,并预测了今后叶片遗传的研究和利用趋势,以期为水稻理想株型的叶型改良提供遗传理论基础。     

水稻剑叶全氮含量及其变化的遗传分析

 以籼稻品种IR24 和粳稻品种Asominori 及其染色体片段置换系（CSSLs）群体为遗传研究材料, 在抽穗后5个不同时期分别测定剑叶全氮含量，并结合水稻RFLP分子标记连锁图谱,对水稻剑叶全氮含量性状进行QTL的动态定位，探讨了控制剑叶全氮含量基因在水稻发育过程中的时序表达方式。在抽穗后各时期共检测到7个QTL, 位于第2和第11染色体上的2个QTL（QN 2、QN 11）增效基因来自粳稻品种Asominori，其他QTL的增效基因来自籼稻IR24；抽穗后2周内检测到2个QTL，即QN 3和QN 8b, 其加性效应值较大, 解释表型变异的贡献率较高；后期检测到的QTL加性效应和贡献率较低，位于第2染色体上R3393的QN 2位点的基因在抽穗后第3周内表达, 位于第8染色体上G1149的QN 8位点的基因在抽穗后第4周内表达，位于第11染色体上G1465的QN 11位点的基因在抽穗后４周和５周持续表达。控制剑叶全氮含量的基因在抽穗后早期表达较为活跃，可以应用于改良水稻品种的剑叶光合功能；在测定末期检测到的控制剑叶全氮含量的QTL，则可以用于延缓叶片早衰的育种改良。     

Analysis of QTLs for Flag Leaf Shape and Its Response to Elevated CO2 in Rice （Oryza sativa）

To understand the responses of flag leaf shape in rice to elevated CO2 environment and their genetic characteristics,quantitative trait loci(QTLs)for flag leaf shape in rice were mapped onto the molecular marker linkage map of chromosome segment substitution lines(CSSLs)derived from a cross between a japonica variety Asominori and an indica variety IR24 under free air carbon dioxide enrichment(FACE,200μmol/mol above current levels)and current CO2 concentration(Ambient,about 370μmol/mol).Three flag-leaf traits,flag-leaf length(LL),width(LW)and the ratio of LL to LW (RLW),were estimated for each CSSL and their parental varieties.The differences in LL,LW and RLW between parents and in LL and LW within IR24 between FACE and Ambient were significant at 1%level.The continuous distributions and transgressive segregations of LL,LW and RLW were also observed in CSSL population,showing that the three traits were quantitatively inherited under both FACE and Ambient.A total of 16 QTLs for the three traits were detected on chromosomes 1,2,3,4,6,8 and 11 with LOD(Log10-likelihood ratio)scores ranging from 3.0 to 6.7.Among them,four QTLs (qLL-6*,qLL-8*,qLW-4*,and qRLW-6*)were commonly detected under both FACE and Ambient.Therefore,based on the different responses to elevated CO2 in comparison with current CO2 level,it can be suggested that the expressions of several QTLs associated with flag-leaf shape in rice could be induced by the high CO2 level.     

氮肥运筹对水稻植株不同形态氮素含量的影响

以桂朝2号和叠加占为试验材料,以总氮、蛋白氮、叶绿素氮、可溶性蛋白氮、Rubisco-N、游离氨基态氮为指标,研究了氮肥运筹对水稻植株不同形态氮素含量的影响。结果表明,上述形态氮素含量对氮肥运筹表现出相同的趋势,即水稻抽穗期和成熟期植株总氮、蛋白氮、叶绿素氮、可溶性蛋白氮、Rubisco-N、游离氨基态氮含量均随施氮水平提高而提高,在相同施氮量条件下,重施穗肥时其含量较高。氮肥运筹对不同形态氮素含量的影响程度是不同的,其中,对Rubisco-N和游离氨基态氮的影响明显。两个品种早晚季无论是抽穗期还是成熟期不同施氮水平下Rubisco-N和游离氨基态氮含量差异均达到显著或极显著水平。相关分析表明,早晚季抽穗期和成熟期水稻植株总氮含量与蛋白氮含量均呈极显著相关。     

水稻条纹叶和白穗基因SLWP的定位及变异分析

【目的】对叶绿体发育相关基因进行克隆和功能分析,为解析叶绿体功能奠定分子基础。【方法】用甲基磺酸乙酯(EMS)处理籼稻9311获得一个条纹叶和白穗突变体slwp,通过色素分析和农艺性状观察分析该突变体的表型,通过图位克隆方法分离该基因,进一步利用定量PCR分析相关基因的表达情况。【结果】突变体slwp从2叶期开始至抽穗期表现出条纹叶表型,抽穗后幼穗白化,光合色素含量明显低于野生型;株高降低、抽穗延迟、产量降低等表型。该突变性状为单隐性核基因控制,该基因定位于水稻第6染色体短臂C6-4和N14标记之间0.91 Mb区间内。基因组测序表明核糖核苷二磷酸还原酶小亚基基因(RNRS1)编码区第776位点发生单碱基替换,导致甘氨酸突变为天冬氨酸;该基因与已报导的水稻基因St1、Gws和St-wp为等位基因。通过对这4个等位基因的突变位点和表型进行分析,总结了该基因不同位点突变对植株表型的影响以及籼粳之间的差异。表达分析显示与叶绿素合成有关的基因受到不同程度调控,叶绿体发育第一和第二阶段基因上调表达,光合作用相关基因均下调表达。【结论】本研究分析了SLWP(RNRS1)基因不同位点的变异对水稻表型的影响,相关结果加深了对RNRS1基因功能的认识,有助于阐明叶绿体发育的分子机制。     

水稻黄绿叶突变体djyg的遗传分析与基因定位

在粳稻品种Dongjin大田种植过程中,发现一个黄绿叶自然突变体,命名为djyg。该突变体在苗期表现明显的黄绿叶表型,抽穗以后,叶色逐渐恢复正常。叶绿素含量测定结果表明,在苗期、分蘖盛期及抽穗期叶绿素b的含量分别下降53%、62%、36%。电镜结果表明,分蘖期突变体中基粒、类囊体垛堆凌乱、排列疏松,类囊体基质较为稀薄。qRT-PCR结果证实,PORA、Cab1R、PsbA的表达量在突变体中均较野生型明显下调。遗传分析结果表明,黄绿叶突变体djyg由一对隐性主效核基因控制,图位克隆确定该候选基因为编码叶绿素合成酶基因YGL1的一个新等位基因。该突变体未影响植株的主要农艺性状,可作为一个理想的表型标记应用于杂交稻育种工作中。     

水稻叶片氮含量与荧光参数的关系

在3个供氮水平和2个水稻品种(华粳2号和武香粳9号）的田间试验条件下,测试分析了不同处理水稻顶部4张完全展开叶片氮含量及对应的荧光参数。不同供氮水平的水稻叶片氮含量和荧光参数差异明显,均随施氮量的增加呈上升趋势。叶片荧光参数随生育期推迟呈抛物线型变化,以抽穗期为界先上升后下降,直到成熟期降为最低。叶片荧光参数随不同叶位的变化规律为：顶1叶>顶2叶>顶3叶>顶4叶。同一水稻品种各叶位叶片氮含量分别与荧光参数呈极显著相关,且华粳2号的相关性高于武香粳9号。综合水稻品种的不同叶位,叶片氮含量与荧光参数ΦPSⅡ、qP均呈良好的线性相关。基于ΦPSⅡ和qP宜采用不同的回归方程来反演不同叶位叶片氮含量。因此,荧光参数ΦPSⅡ和qP有可能用来估算水稻叶片氮含量。     

光照和施氮量对分蘖期水稻叶际氮氧化物(NO和NO2)交换的调控机制

 采用密闭箱法结合快速在线检测系统,研究了光 氮对分蘖期水稻叶际NOx(NO、 NO2 )交换的作用机制。结果表明：1）在叶际NOx(NO、 NO2 )交换过程中,试验用水稻品种有显著NO净挥发和NO2净吸收效应; 在严密控光和室内自然光条件下,水稻NO净挥发速率分别为2.48和2.84 μg/(桶·h),NO2 净吸收速率分别为0.116和0.175 μg/(桶·h),且在环境空气NO浓度为200 μg/m3 条件下也能挥发NO。 2）更换营养液后观测期(5 d)水稻NO挥发速率呈先升后降趋势,在供N 0~80 mg/L范围内提高供氮水平总体上增强了水稻NO挥发,但短期内（7 d）脱氮、缺氮(供N 10 mg/L)无明显抑制水稻NO挥发的作用;同期适度提高供氮浓度(供N 0~ 60 mg/L)增强了水稻NO2 吸收,但供氮6 d后外源氮源对水稻叶际NOx(NO、NO2 )交换的调控作用明显下降;3）更换营养液后短期内(1~2 d)控光处理下 6：00-10：00弱光和10：00-14：00 强光有刺激水稻NOx(NO、NO2 )挥发的作用,但14：00-18：00持续强光明显抑制了水稻NOx挥发;在更换营养液2 d后,延长光照时间能增强水稻NO2吸收,但光强变化对水稻NO2吸收调控作用不明显,晚上暗处理有同步抑制水稻NO挥发和NO2吸收效应;4）与基本不置换培养箱空气处理相比,置换培养箱空气同步增强了水稻NO挥发和NO2吸收。     

Cd Toxicity and Accumulation in Rice Plants Vary with Soil Nitrogen Status and Their Genotypic Difference can be Partly Attributed to Nitrogen Uptake Capacity

Two indica rice genotypes, viz. Milyang 46 and Zhenshan 97B differing in Cd accumulation and tolerance were used as materials in a hydroponic system consisting of four Cd levels (0, 0.1, 1.0 and 5.0 μmol/L) and three N levels (23.2, 116.0 and 232.0 mg/L) to study the effects of nitrogen status and nitrogen uptake capacity on Cd accumulation and tolerance in rice plants. N-efficient rice genotype, Zhenshan 97B, accumulated less Cd and showed higher Cd tolerance than N-inefficient rice genotype, Milyang 46. There was consistency between nitrogen uptake capacity and Cd tolerance in rice plants. Increase of N level in solution slightly increased Cd concentration in shoots but significantly increased in roots of both genotypes. Compared with the control at low N level, Cd tolerance in both rice genotypes could be significantly enhanced under normal N level, but no significant difference was observed between the Cd tolerances under normal N (116.0 mg/L) and high N (232.0 mg/L) conditions. The result proved that genotypic differences in Cd accumulation and toxicity could be, at least in part, attributed to N uptake capacity in rice plants.     

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)合成途径和水稻叶片早衰

叶片是植物进行光合作用的主要场所,其衰老由内源遗传发育信号和外界环境胁迫所启动,是一个非常复杂有序的调控过程。烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,NAD)是脱氢酶的辅酶,在糖酵解、糖异生、三羧酸循环以及呼吸链等代谢中发挥着不可替代的作用。最新研究表明,水稻NAD生物合成参与调控沉默信息调控因子Sirtuins的生物活性、组蛋白H3K9去乙酰化、植物激素茉莉酸(JA)和叶片衰老。本文综述了有关水稻叶片衰老的细胞生理特征、Sirtuins酶活、NAD生物合成以及水稻早衰的OsSRT1-NAD调控途径和OsSRT1-Me OH-JA调控途径,以期阐明水稻叶片衰老的分子机理及其调控途径,为高产育种提供相应的理论参考。