水稻花粉发育相关基因的研究进展

综述了目前研究已发现的与水稻花粉发育相关的基因,包括小孢子母细胞发育、花粉囊蜡质发育、绒毡层发育、胼胝质沉积、小孢子母细胞减数分裂、雄配子发生过程、花药开裂等,并就水稻花粉基因研究的动态,阐述了今后研究的重点和方向。     

水稻亚种内及亚种间杂交花粉在柱头上附着和萌发状态的观察

用扫描电镜对水稻的当代花粉在柱头上附着及萌发状态的观察发现：花粉的附着量呈现出亚种间＜品种间＜籼／粳广亲和及粳／籼广亲和间的趋势。灿粳亚种间的杂交组合，在花粉管伸长的前端出现膨大、弯曲、盘绕等多种异常现象，而品种间及籼粳与带有广亲和基因品种间的杂交组合，花粉管的生长较为正常。花粉内容物在授粉后３ｈ之内几乎没有释放，４ｈ开始大量地释放，５ｈ左右基本释放完毕。     

高温对不同水稻品种花粉活力及籽粒结实的影响

以杂交籼稻汕优63、特优559和常规粳稻武育粳3号、华粳1号为材料,于抽穗期用35℃及其以上高温胁迫处理,研究了高温对花粉活力和籽粒结实的影响。结果表明:35℃胁迫1 d,供试品种的花粉活力、花粉萌发率和结实率均下降;随着胁迫温度的升高和时间的延长,供试品种花粉活力、花粉萌发率和结实率都急剧降低;水稻抽穗期受高温的危害存在品种间差异,相同条件下,杂交籼稻汕优63和常规粳稻武育粳3号受高温的伤害分别明显小于同类型品种特优559和华粳1号;花粉活力降低是高温导致籽粒结实率大幅度降低的主要生理原因。     

PEG-4000、蔗糖及pH值对七子花花粉萌发的影响

莱用花粉液体培养法研究PEG-4000(聚乙二醇4000)、蔗糖和pH值对七子花花粉萌发及花粉管生长的影响.结果表明,最适的培养基组分浓度为:H3BO3 10mg·L-1,Ca(NO3)2 O.03%,PEG-4000 15%,蔗糖15%,最适pH值为7.在该培养基内花粉萌发率约为73.26%,净萌发率约为64.49%.PEG-4000对七子花花粉萌发有促进作用,但蔗糖也是必不可少的.     

MATE转运蛋白在水稻抗逆作用中的研究进展

水稻 Oryzasativa在生长发育过程中需要面对自然环境中多重不利因素的影响,包括非生物胁迫和生物胁迫。为了抵御这些不利因子,水稻在自然选择过程中形成了多种机制以保护植株的健康生长。多药物有毒化合物排出家族转运蛋白（Multidrug and toxic compound extrusion family ,MATE family）是植物体中一类新型大家族蛋白,它们在细胞的解毒机制中起重要作用。本文介绍了MATE蛋白的基本特征、分子机制和生物学功能以及目前在水稻抗逆作用中的研究概况,以期为水稻抗胁迫研究提供新的思路和理论参考。     

水稻OsMS5-1/OsMS5-2双突变体花粉形态电镜扫描观察

[目的]观察水稻MS5同源基因OsMS5-1/OsMS5-2双突变体的形态特征,为进一步研究水稻MS5同源基因OsMS5-1、OsMS5-2在水稻雄性育性中的功能提供参考.[方法]以前期通过RNAi干扰技术创制的两个水稻MS5同源基因OsMS5-1、OsMS5-2的粳稻中花1 1干扰单突变体T1代为亲本,将其进行正反杂交以创制双突变体,以野生型粳稻中花11成熟花粉粒为参照,对双突变体的花粉粒进行碘—碘化钾染色及电镜扫描观察.[结果]正反交双突变体的花粉粒均未被染色,呈细小、不规则、透明状,其不育度可达100%,而正常可育的野生型花粉粒被染为深蓝色,呈较大而规则的正圆形.双突变体的花粉粒存在发育缺陷,其外形、萌发孔和花粉粒外壁均明显不同于正常可育的野生型中花11的花粉粒.[结论]水稻OsMS5-1及OsMS5-2基因双突变体花粉粒形态特征与野生型可育花粉粒存在一定差异,但两种双突变体不育花粉粒总体上差别不明显,可作为鉴别早期不育与可育花粉的重要指标.     

乌氏体形成·在花粉发育中的作用及研究进展

绒毡层在花粉发育过程中起到至关重要的作用。乌氏体是绒毡层上特有的结构,它参与绒毡层的降解、花粉外壁的形成。对于乌氏体对识别蛋白的转运作用主要表现在运输营养物质、花粉鞘物质、孢粉素、酶、识别蛋白等。综述了乌氏体的形成过程,参与花粉壁发育的过程以及目前国内外对于乌氏体的研究进展。     

南京和安庆地区高温发生规律及高温对水稻结实率的影响

分析长江中下游地区1985年至2004年间每年7月中旬至8月中旬气温变化,结果显示,南京和安庆地区每隔1～2年就会出现持续5 d以上日最高温度高于35 ℃的高温.可见,这一地区7月中旬至8月中旬出现高温为害水稻的几率较高,因此应该考虑调节播种时间以使其抽穗开花期尽量避开这一时期.采用人工气候箱观测水稻抽穗期在高温条件下的花粉活力、萌发、结实情况,结果表明,温度越高、胁迫时间越长,花粉活力和花粉的萌发率越低,最终导致结实率下降.     

水稻抗白叶枯病基因 xa5的原核表达及蛋白纯化

水稻是重要的粮食作物,其产量高低与病虫害等因素密切相关,由黄单胞杆菌引起的水稻白叶枯病是导致水稻产量减少的主要病害之一。控制白叶枯病最安全、经济有效的方法是培育抗病品种,隐性抗病基因xa5是重要的水稻白叶枯病抗性基因。通过构建显性及隐性xa5基因的原核表达载体(PGEX-4T-1-Xa5和PGEX-4T-1-xa5),转化大肠杆菌BL21,经0.2 mmol/L IPTG 28℃诱导4 h,表达显性Xa5和隐性xa5蛋白;结合western-blotting分析,结果表明表达的蛋白是带有GST标签的融合蛋白,最后利用谷胱甘肽亲和层析柱将蛋白纯化,为后期研究xa5基因的功能提供基础。     

白桦雄花发育异常突变体的成熟花药及花粉特征

目的雄花发育异常突变体是研究花器官发育及基因功能的理想试材,树木的花发育异常突变体更为罕见。本文旨在研究一种白桦雄花发育异常突变体的成熟花药及花粉特征。方法以该种突变体为试材,对野生型(WT)、突变体的2种花序(NLM、MM)及其花药花粉进行了观察分析、活力检测、扫描电镜观察。结果突变体的2种花序散粉量极少,部分花药不开裂;WT、NLM、MM 3种花粉的I-KI染色率分别为99.1%、64.1%和68.9%;花粉萌发率分别为88.9%、1.63%和1.86%。DAPI染色发现突变体花粉粒出现皱缩、膨大、变形等现象。上述结果表明, 突变体花粉活性较低,萌发率差。扫描电镜观察发现,突变体花粉大小不一,萌发孔孔盖较小且严重内陷。结论白桦雄花发育异常突变体的表型特征分析为白桦的花药花粉发育机理,雄性不育分子机制的研究提供了重要的基础资料。      

抽穗开花期高温对东北粳稻花粉育性及结实率的影响

以34份东北粳稻和对照耐热品种996、热敏感品种4628为材料,研究了抽穗开花期高温对其花粉育性和结实率的影响.结果表明:在花粉育性上.G 19、北04-20、东稻1号、龙粳5号下降较小,东农03-33、东农03-44、长白9号、龙粳21号、东稻2号、绥粳4号、长白10号、平粳8号下降较大;在结实率上,USSR 5、长白9号、长粒香、东稻2号、东农03-33、东农415-2、东农9213、合合江195、吉粳3、千重浪2号、沈禾57号下降较小,08M8、G19、敦内稻、东稻1号、吉粳2、平粳8号下降较大;高温胁迫后结实率大于996的有东农03-33、USSR 5、吉粳3、东稻2号、东农415-1、合江195,其中单株产量合江195＞东农415-1＞东农03-33＞USSR 5＞996.并认为以绝对结实率作为水稻耐热性筛选指标较好.     

抽穗期高温胁迫对水稻花粉活力与结实率的影响

以杂交稻国稻6号和常规稻武运粳7号、扬稻6号为材料,于抽穗期进行高温处理,研究不同高温胁迫对水稻花粉活力与籽粒结实率的影响.结果表明:与对照(常温)相比,抽穗期高温胁迫明显降低了水稻花粉活力、花粉萌发率以及结实率(P<0.01),并且随着胁迫温度的升高与胁迫时间的延长,3个供试品种的花粉活力、花粉萌发率及结实率均急剧下降,而对千粒重的影响较小.相关分析表明,3个供试品种的结实率与花粉活力和花粉萌发率之间均呈极显著正相关(P<0.01).另外还发现,相同高温胁迫条件下,武运粳7号的花粉活力、花粉萌发率以及结实率所受伤害都小于国稻6号和扬稻6号.     

同源四倍体水稻结实率定向选择的遗传效应

以结实率正常的同源四倍体水稻杂交组合广陆矮4号-4x×L202-4x为材料,连续5代进行定向选择,调查结实率和几个主要农艺性状,分析定向选择对同源四倍体水稻结实率的遗传效应及结实率与农艺性状间的相关关系.在人工选择压力下,结实率的群体平均值逐代增大,高结实率单株的频率逐代增加,且上下代结实率呈显著水平的正相关关系.在定向选择过程中,随着结实率的提高,穗数、剑叶长、剑叶宽和穗颈抽出长有较小幅度的增加,但每穗粒数显著降低.     

低温对黑龙江省不同水稻品种穗颖花数和结实率的影响

为解决寒地水稻低温冷害问题,在人工模拟冷害条件下,调查水稻的每穗颖花数和结实率,研究黑龙江省不同基因型水稻品种抵抗冷害差异。结果表明:不同冷害处理条件影响不同水稻品种的每穗颖花数和结实率,随着处理温度的提高,颖花数均有一定程度的增加。3种冷害温度处理下,若水稻品种的每穗颖花数较多,其结实率均较低,说明库容大的水稻品种较易受到低温冷害的影响,进而影响水稻的最终产量。     

汕优63再生稻结实率与叶片结构的关系

杂交中稻汕优６３主茎和再生芽顶部三叶片的比较解剖表明：同位叶中，再生稻气孔器面积指数稍高，叶肉细胞层和胞壁皱折成瓣较多而增加了内面积和胞间隙．侧脉密度大，与形成籽粒数有关的导管数和横面积及筛管数和韧皮部横面积均比头季稻的多，这是再生稻提高光合输导效率、籽粒饱满、结实率高的内部结构基础．再生稻叶片较小，这与其发育过程叶原基细胞分裂数量减少有关．     

铀尾矿对水稻种子萌发率及幼苗过氧化氢酶的影响

利用室内培养法研究了铀尾矿对水稻种子萌发率及幼苗过氧化氢酶的影响。结果表明，在铀尾矿胁迫下，水稻种子总萌发率不受影响，但出苗较对照组整齐。幼苗过氧化氢酶的活性比对照组高。     

不同生态条件下水稻三系不育系G98A的开花习性与异交结实的关系

对三系不育系G98A在不同生态条件下的花时、柱头外露率、开颖角度和异交结实率进行了比较。结果表明：G98A在湿热条件下,花时早、开花集中、柱头外露率高、开颖角度增大、异交结实率高,开花习性好,容易使不育系的繁殖和制种取得高产,降低种子的生产成本;在温凉奈件下,花时迟、开花分散、枉头外露率降低、开颖角度变小,异交结实率低,开花习性差,不利于不育系的繁殖和制种。