植物硒吸收转化机制及生理作用研究进展

硒是大多微生物、动物及人类的必要微量元素,但其在植物生长发育中的生理作用至今存在争议.较低浓度硒具有促进植物生长、提高植物耐受能力的功能,而大部分植物在高浓度下表现出中毒现象.随着人类对摄入硒及环境硒污染问题的认识加深,作物硒生物强化与硒污染植物修复问题引起重视,推动了对硒在植物中的吸收积累及代谢调控的研究.近年来对植物硒吸收及转化的研究表明,不同硒水平下植物对硒吸收积累及生理响应存在差异,土壤环境因素对植物硒吸收及转化具有重要影响,对高聚硒植物硒代谢研究逐渐揭示出硒在植物体内的转化过程和调控机理等.本文总结了目前硒生物强化与植物修复方面的研究进展,对环境中硒分布特点、植物硒吸收及其影响因素、植物体内硒转化及其过程调控关键酶,以及硒在植物中的生理作用等进行了综述,并对植物硒生理及分子机制未来研究方向进行展望.

分子标记及RAD测序辅助选择改造两系不育系水稻粒型

长粒型稻米具有垩白度低,直链淀粉含量高,蒸煮后坚韧蓬松的优点。为了改良水稻粒型,本研究以‘R15’为长粒型基因供体材料,‘Y58S’光温敏两系不育系作为轮回亲本进行改良,开发出了与控制粒型的qGL7紧密连锁的分子标记R072774。利用该分子标记在每一代选出含有长粒型基因的株系进行建库测序,利用RAD重测序数据进行基因组选择,选择含有长粒型基因且基因组背景最接近轮回亲本‘Y58S’的个体。从F2代开始进行回交,经过4代回交和1代自交,F2代及回交后代与‘Y58S’遗传背景平均相似率为F2(37.07%)<BC1F1(53.03%)<BC2F1(97.89%)。最终得到的新品系系‘深华香15S’总共有356 920 821 bp的片段与轮回亲本‘Y58S’一致,占基因组的95.62%。7号染色体22 482 655～29 697 621 bp区间被‘R15S’替换,使得新品系携带有长粒型基因。与亲本‘Y58S’相比,‘深华香15S’籽粒长度增加29%,长宽比增加了51.7%,成功培育出长粒型水稻不育系。本研究为快速选择、培育长粒型水稻提供了理论和实践参考。