开花灌浆期干旱胁迫对水,旱稻细胞膜透性和产量性状的影响

在开花灌浆期对３个水、旱稻品种进行干旱胁迫。结果发现，叶片中自由水含量较高的湘粳２号（粳型水稻）在复水后细胞膜透性仍然较高，束缚水含量下降，平均减产幅度最小，表现出明显的耐旱特性；而湘中籼３号（籼型水稻）的表现正相反，是不耐旱品种；旱稻秦爱的抗旱性明显，但产量较低，有待进一步改良。     

开花灌浆期干旱胁迫对水、陆稻细胞膜透性和产量性状的影响

 在开花灌浆期对三个水、陆稻品种进行干旱胁迫处理。结果发现,叶片中自由水含量较高的湘粳2号（粳型水稻）在复水后细胞膜透性仍然较高,束缚水含量下降,平均减产幅度最小,表现出明显的耐旱特性。而湘中籼3号（籼型水稻）的表现相反,是不耐旱品种。陆稻品种奉爱的抗旱性明显较强,但产量较低,有待进一步改良。     

水稻种子老化的生理机制

以2个常规稻(99早677,湘早籼24号)和2个杂交稻(株两优819,株两优02)的新鲜种子(高活力种子,萌发率95%以上)为材料,研究人工老化处理时种子的活力变化及其生理生化机制. 结果表明,人工老化过程中,水稻种子的细胞膜很容易受到伤害,浸泡相同时间时,同一品种或组合的种子活力越低,种子浸泡液的相对电导率越高.与高活力种子(萌发率95%以上)相比,低活力种子(萌发率为45%～55%)和死种子(萌发率为0)中的蛋白质含量显著下降,游离氨基酸含量显著升高,但下降或上升的幅度随品种或组合不同而表现明显差异,死种子中,蛋白质含量下降幅度由大到小依次是湘早籼24号,株两优819,株两优02和99早677,分别下降了63.7%,41.2%,37.5%和24.6%;游离氨基酸含量上升幅度则依次是株两02,株两优819,湘早籼24号和99早677,分别上升了51.9%,64.8%,72.7%和77.6%. 与高活力种子相比,株两优819和株两优02的死种子中CAT活性分别下降了78.9%和84.5%,而99早677和湘早籼24号死种子中CAT活性下降幅度较杂交稻低,分别下降了71.3%和60.1%.杂交稻种子不耐贮藏的原因之一可能是细胞中的保护性酶系统较常规稻种子更容易失活.     

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。     

汕优63种子中水分状况变化与种子生活力的关系研究

汕优６３种子在开放条件下贮存１ａ后种子生活力显著下降。种子中水分状态也发生明显变化，即自由水比例上升。束缚水比例下降。而密闭超于贮藏１ａ的种子的生活力保持在较高水平，其水分状态变化与贮藏前相同。可用核磁共振法（ＮＭＲ）检测种子中水分状态的变化来判断种子生活力和种子安全贮藏含水量。     

大豆种子老化MDA和4-HNE的含量变化相关性研究

研究了大豆"中豆27"种子在人工老化和自然老化过程中,电导率、丙二醛和4-羟基壬烯醛(4-hydroxy-(E)-2-nonenal,4-HNE)含量,4-HNE的组织特异性积累及其与合成清除酶系统相关的基因表达调控差异,以探寻大豆种子的老化生理指标。结果表明,伴随着老化,大豆种子萌发率逐渐降低,浸泡液电导率逐渐增大;丙二醛含量升高;4-羟基壬烯醛(4-hydroxy-(E)-2-nonenal,4-HNE)在低活力干种子(萌发率10%)中积累量显著升高,且在人工老化和自然老化至中等活力干种子(萌发率50%～80%)和吸胀20 h的种子中,前者含量皆高于后者;免疫组化染色结果表明,老化至萌发率80%的种子中的4-HNE积累量则是自然老化种子明显高于人工老化种子。同时,老化诱导4-HNE的合成,但与4-HNE清除相关的乙醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase)和谷胱甘肽-S-转移酶(glutathione-S-transferase)基因在人工老化下表达水平显著高于自然老化,即2种老化条件下种子中4-HNE的清除可能存在差异。因此,丙二醛和4-HNE累积与种子活力呈负相关关系,可作为种子老化程度的生理指标。     

脱水敏感的黄皮种子在发育过程中的碳水化合物变化研究

脱水敏感的黄皮种子发育至生理成熟时淀粉积累达最大值,但其胚轴中淀粉含量远低于子叶且在种子成熟以后明显下降。花后65d子叶中可溶性糖含量最高而胚轴中可溶性糖随种子发育而一直上升。还原性葡萄糖和麦芽糖含量随种子发育而逐渐降低．非还原性果糖和蔗糖则逐渐增加。生理成熟期子叶中还含有较多的水苏糖和棉籽糖。外源ABA可提高成熟林子子叶中蔗糖的含量和未成熟种子的淀粉含量、但不能提高种子的耐脱水能力。因此我们认为黄皮种子的碳水化合物变化与其所在组织（子叶和胚轴）的不同代谢模式有关,而不是与种子的脱水敏感性有关。     

农杆菌介导的遗传转化籼稻Kasalath的条件优化

Kasalath是目前用于水稻转基因研究的籼稻模式材料。运用组织培养和农杆菌介导的遗传转化技术,对水稻Kasalath愈伤组织诱导和遗传转化体系进行了优化。结果表明：以Kasalash的幼嫩种子或新鲜的成熟种子为外植体诱导愈伤组织的效果优于贮藏1年的种子;用0.5、1、1.5、2、2.5、3、10、20、30 mg/L的2,4–D诱导愈伤组织,以2.5 mg/L的2,4–D诱导效果最佳;用菌液OD600 nm为0.05、0.1、0.15、0.2、0.3、0.4的农杆菌Ag10和EHA105与愈伤组织共培养介导遗传转化,皆以OD600 nm为0.15的农杆菌溶液效果最好,且EHA105的介导效果比Ag10更佳,其抗性愈伤率可达82.0%;EHA105的介导(共培养)时间以3 d为宜;分化培养前对愈伤组织进行6～8 h快速干燥或48～72 h慢速干燥处理,可以明显提高愈伤组织的再生成苗率,并缩短分化时间;在对愈伤组织侵染处理前的预培养处理和对抗性愈伤进行分化培养前的预分化培养处理对Kasalath的遗传转化效率影响不大,可省略以缩短遗传转化时间。遵循以上优化条件,从愈伤组织诱导至遗传转化获得再生植株全过程的时间只需57～60 d(已报道的遗传转化全过程需70 d以上),遗传转化效率可达到已报道的最高值65%。     

萘乙酸浸种对“湘早籼11号”种子萌发的影响

适当浓度的萘乙酸（NAA）浸种，能提高不同活力的水稻种子的萌发率和活力指数，提高萌发种子中过氧化物酶和过氧化氢酶的活性，改善细胞膜的完整性。