铝胁迫对水稻幼苗生理变化的影响

用AlCl3溶液(60mmol·L-1,pH4.5)分别处理两个水稻品种A(铝敏感型)和B(耐铝型)后,测定了作物地上与地下部生理指标的动态变化。结果表明,铝胁迫显著抑制了水稻幼苗根系的伸长和生长。观察还发现,水稻幼苗鲜重不会因继续培养而加大,而且正常生长的水稻幼苗的根冠比值会随着生长而逐渐变小,而铝胁迫下的水稻幼苗的根冠比值上升,可见芽的生长明显受到抑制。铝胁迫处理后第3d和9d,两个品种的地上部和根系中丙二醛、过氧化氢、脯氨酸含量均不同程度地增加。铝敏感品种A的丙二醛MDA)和过氧化氢(H2O2)比耐铝品种B增加明显;但品种B的脯氨酸比A品种的脯氨酸增加明显。处理9d后品种A比品种B的蛋白质含量降低明显。铝胁迫后,根系吸收总表面积和活跃表面积均下降。与对照相比,品种A第8d根系活跃吸收比表面积降低了40.88%,第10d降低了56.12%,而且品种A铝处理第6d呼吸速率达到高峰,增加了1.6倍,第10d较对照仅增加67.97%,但呼吸商增加,表明根系的有氧呼吸受明显抑制,同时,短期处理根系活力达到峰值,之后逐渐下降,最终导致根系失活。

水稻早世代稳定株系选择与利用的初步研究

以８４－１５，Ａ６７为主体亲本，配制不同类型的９个杂交组合，研究了杂交后代农艺性状的分离规律。结果表明，Ｆ３、Ｆ４、Ｆ５稳定株系出现的频率分别为５．５％，１８．６％和２４．１％；８４－１５×８４－１、Ａ６７×高粱稻和Ａ６７×９４５４１Ｆ３代稳定株系频率分别为１２．５％，２０．０％和１６．７％，其它杂交组合则无Ｆ３代稳定株系现象出现。证实了８４－１５，Ａ６７在杂交早期世代确有出现稳定株系的可能性。

盐碱胁迫对水稻幼苗中基因差异表达的影响(英文)

为了阐明已分离的盐碱适应性相关基因(Liuetal, 2000)的表达特性,以14d叶龄的水稻品种日本晴幼苗为材料,分别经NaHCO3 (60mmol/L,pH8. 50) )处理6h、12h、24h、48h, 及不同pH值(pH4. 50, 6. 50, 8. 50, 10. 50)的NaCl(100mmol/L), NaHCO3 (60mmol/L)和Na2CO3 (30mmol/L)处理24h, 以分析时间效应及浓度与pH值间的联合效应. 结果表明,与对照(H2O, pH6. 50)相比较,NaHCO3 (60mmol/L)处理6h、12h、24h、48h后,mitochondrialAT Pase6×103的转录本分别提高2. 73、0. 82、0. 01和1. 79倍;cAPX转录本在24h和48h较对照提高1. 17和1. 49倍;处理6h后CA和HSP90基因表达受显著抑制;UDPG-GT增强表达的滞后期为6h;thioredoxin受NaHCO3轻微抑制.不同pH值和24h处理条件下,NaHCO3和Na2CO3显著促进mitochondrialATPase6×103基因表达.CA基因表达受Na+、HCO-3 和pH的共同影响;而thioredoxin主要受Na+和pH的双重影响; cAPX也表现出类似趋势.UDPG-GT在Na2CO3处理中表达量最高,HSP90的表达随pH的升高而降低.

水稻苗期对不同pH值下NaCl和NaHCO_3胁迫响应的比较

以3个水稻品种为材料,在萌发期和幼苗期进行不同pH下NaHCO3 与NaCl胁迫处理,测定了水稻幼苗鲜重、丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)含量及根系活力变化。结果表明, 发芽期胁迫3 d后,NaHCO3 处理开始抑制根系生长, NaCl处理到第6天才抑制幼苗地上部生长。幼苗期胁迫处理时,鲜重减少,根系活力显著降低,MDA累积,脯氨酸大量积累。这些变化与胁迫时的pH明显相关。在相同胁迫处理下,品种213 较其它2个品种耐逆性相对较强。

水稻中与盐碱适应性相关的VB_(12)不依赖型蛋氨酸合成酶基因的克隆和表达(英文)

VB12 不依赖型蛋氨酸合成酶广泛存在于高等植物中 ,它可催化高半光氨酸甲基化而生成蛋氨酸 ,为生物体内的甲基化反应和多胺、乙烯的合成提供中间产物。以水稻品种日本晴为材料 ,在碱性条件下利用cDNA RAPD法 ,在水稻中首次报道了VB12 不依赖型蛋氨酸合成酶基因的克隆和表达。结果表明 ,VB12 不依赖型蛋氨酸合成酶cDNA基因全长为 2 74 0bp ,在水稻基因组中以单或低拷贝存在 ,编码 76 5个氨基酸 ,与Mesembryanthemumcystallinum(U84 889)和Cathararanthusroseus (X83499)的同源性分别为 92 %和 83%。水稻在受到碳酸钠胁迫 12h和 2 4h后 ,其转录较氯化钠明显增强 ,而到 4 8h后下降 ,暗示它可能与水稻的盐碱适应性有关。

温度对两系杂交水稻育性恢复的影响

以培矮 6 4S 南京 11F1 和N5 8S FL2 35F1 及F2 代为材料 ,在武汉夏季 (7～ 8月 )自然长日下进行了日平均温度为低温 (2 4℃ )、中温 (2 7℃ )和高温 (30℃ )处理 ,研究了两类不同恢复基因表达的温度敏感性差异。结果表明 ,在自然长日高温和中温条件下 ,其F1 代平均自然结实率均高于 6 8 75 % ,南京 11可完全恢复培矮 6 4S的光敏核不育性。在自然长日高温下 ,FL2 35不能完全恢复N5 8S的光敏核不育性 ,其F1 代平均自然结实率为 2 1 93%～ 2 6 75 %。在自然中温条件下 ,其F1 代平均自然结实率为 4 6 36 %～ 4 8 38% ,FL2 35可以恢复N5 8S的光敏核不育性。进一步分析表明 ,温度仅影响培矮 6 4S 南京F2 育性分布方式和南京 11光敏核不育恢复基因表达程度 ,并不影响恢复育基因的遗传方式。而FL2 35恢复基因表达对高温敏感 ,其临界温度约为 2 7℃ 。

两用核不育水稻光敏与温敏分类的探讨

采用红光—远红光逆转效应、光温控制及等位性测验等方法，探讨了Ｎ５８ｓ及其转育的光温敏核不育系Ｗ６１５４ｓ，Ｗ７４１５ｓ，３３００１ｓ和３１１１１ｓ的光敏及温敏特性。结果表明，光敏色素参与了Ｎ５８ｓ，３１１１１ｓ和３３００１ｓ育性诱导过程，红光间断长暗期诱导可条件下，其育度显著降低，远红光能部分逆转红光的诱导效应。Ｗ７４１５ｓ育性受光敏色素的调节，Ｗ６１５４ｓ育性基本不受光敏色素调控。Ｗ６１５４ｓ育性在较高温度（＞２７．１２℃）下表现不育，在较低温度下表现可育，诱导完全不育的临界温度在２７．１２℃以上。Ｗ７４１５ｓ，３３００１ｓ，３１１１１ｓ和Ｎ５８ｓ育性主要受光周期调控，温度也存在一定的互作互补效应。参试核不育系Ｎ５８ｓ，３１１１１ｓ，３３００１ｓ与Ｗ７４１５ｓ的光敏核不育基因互为等位，但均与Ｗ６１５４ｓ的核不育基因不等位。因此，利用上述３种方法检测两用核不育水稻的光敏与温敏属性是有效的。

光敏核不育水稻恢复基因对数和等位性研究

以不同遗传背景和熟期的 9个粳型恢复系相互间和与农垦 58S配制杂交组合 ,1 997～1 999年研究了农垦 58S光敏核不育基因的遗传规律。结果表明 ,供试恢复系均携带恢复农垦58S光敏核不育性的 1对或 2对主效显性基因。T984和农垦 58的 1对主效恢复基因等位。其它 7个恢复系携带 2对等位的主效恢复基因 ,暗示农垦 58S的光敏核不育性涉及到 2对隐性基因 ,遗传背景仅影响微效基因的表达和分离。

显性紫稻筛选水稻无融合生殖的效果及遗传

显性紫稻筛选水稻无融合生殖的效果及遗传谢国生马平福祝虹蔡得田姚家琳（华中农业大学农学系，武汉４３００７０）ＴＨＥＳＴＵＤＹＯＮＴＨＥＥＦＦＩＣＡＣＹＯＦＵＴＩＬＩＺＩＮＧＤＯＭＩＮＡＮＴＰＵＲＰＬＥＲＩＣＥＶＡＲＩＥＴＹＯＮＳＥＬＥＣＴＩＮＧＲＩＣ...

高等农业院校植物生理学实验教学改革的实践与思考

围绕"一个重视、二个加强、三个结合"的教育理念,对华中农业大学农科类植物生理学实验的教学内容、实验教学方法和实验考评体系进行了改革,开展了"大学生科技创新小组"活动,得到了较好的教学效果和社会效益,可以为进一步改革农科类专业创新型高素质人才的培养方式提供借鉴。

水稻显性紫色基因的遗传分析

紫色稻与“８４１５”、显性矮秆、Ａ６７、高粱稻及ＨＤＡＲ００１杂交后代的遗传分析表明，紫色性状在５个杂交Ｆ１代均表现不同程度的显性，且ＨＤＡＲ００１（♀）×紫色稻（♂）Ｆ１代出现０～４０％的绿苗，经去雄结实和胚胎学观察发现低频率的早发胚类型；Ｆ２代苗期与抽穗期叶片紫绿分离比例明显不同，说明紫色性状的表现具有一定的阶段发育特点；Ｆ２代抽穗期叶片紫色基因的遗传服从９（紫）∶７（绿）的两对互补基因的分离模式，且Ｆ２代紫株出现频率及表现程度与Ｆ１代紫色基因显性度有关；在Ｆ２中还发现ＨＤＡＲ００１（♀）×紫色稻（♂）的茎节紫绿比为３（紫）∶１（绿），茎节和稃尖的颜色表现一一对应关系，而其他４个组合Ｆ２代紫稃尖与叶片紫色表现相一致。

光温敏不育水稻育性临界温度的初步研究

在人工气候室长日低温（昼／夜：２４℃／２０℃，光长１４．５ｈ）和武汉自然短日高温条件下，分别研究了７个光温敏不育系育性临界温度。结果表明，供试光温敏不育系对低温敏感期大致为雌雄蕊形成期至花粉母细胞减数分裂期，以套袋结实率为指标时，长日不育的下限温度次序为Ｗ６１５４ｓ＞Ｗ７４１５ｓ，Ｎ５８ｓ＞３３００１ｓ，Ｎ５０４７ｓ，３１１１１ｓ，Ｎ５０８８ｓ；在武汉秋季自然短日高温条件下，粳型光敏不育系Ｎ５８ｓ，３３００１ｓ，Ｎ５０８８ｓ和Ｎ５０４７ｓ的套袋结实率与抽穗前２０～１０ｄ的日均温呈显著负相关，３１１１１ｓ的套袋结实率也与其抽穗前１５～５ｄ的日均温呈显著负相关，短日可育上限日均温范围为２８．７６～３２．３８℃，各品种次序为３３００１ｓ＞Ｎ５０８８ｓ＞Ｎ５０４７ｓ＞Ｎ５８ｓ＞３１１１１ｓ。

温度对籼型光敏不育性遗传表现的影响

以培矮６４Ｓ与早籼Ｖ２０，中籼南京１１和晚籼２３１－８，１１０３Ｓ与６０７８杂交Ｆ２为材料，研究了自然长日高温下育性分布特性和不育性的遗传表现。经Ｋｏｌｍｏｇｒｏｖ－Ｓｍｉｒｎｏｖ检验，长日高温下不育性完全表达，４个群体育性分布相同。χ２测验表明，除培矮６４Ｓ×Ｖ２０Ｆ２外，其它３个群体均符合２对基因分离。对不育峰而言，除培矮６４Ｓ×Ｖ２０Ｆ２和培矮６４Ｓ×２３１－８Ｆ２表现不明显外，培矮６４Ｓ×南京１１Ｆ２和１１０３Ｓ×６０７８Ｆ２在平均自然结实率５％～１０％处。对可育峰而言，培矮６４Ｓ×南京１１Ｆ２位于平均自然结实率６５％～７５％间。其它３个组合均处于平均自然结实率７０％～８０％间。各组合平均自然结实率＜５％的单株率为０．４５％～１．６６％。培矮６４Ｓ×南京１１Ｆ２在自然长日１４．５ｈ，２４℃、２７℃、３０℃３种温度处理下，其育性分布经Ｋｏｌｍｏｇｒｏｖ－Ｓｍｉｒｎｏｖ检验表现不同。但不育性遗传服从２对基因分离。部分同一基因型植株在３种温度下育性表现不同。３０℃下自然结实率＜２０％的植株，仅有５５．６％在２７℃下表现不育，３３．４％在２４℃表现不育。培矮６４Ｓ×１１０３Ｆ１在长日高温下表现不育，而割蔸再?

水稻染色体制片技术的比较研究

以水稻根尖和花药为材料，采用压片法和涂片法对水稻有丝分裂制片和减数分裂制片效果进行了比较研究。结果表明，根尖在常温下１Ｎ盐酸２０ｍｉｎ和４５％醋酸处理与６０℃水浴下１Ｎ盐酸１０ｍｉｎ＋４５％醋酸处理后压片效果较好，但压片法不及涂片法；花药在常温下１Ｎ盐酸１５ｍｉｎ＋４５％醋酸处理与６０℃水浴下１Ｎ盐酸５～７．５ｍｉｎ＋４５％醋酸处理后压片效果较好，且压片法适于减数分裂的染色体制片。

油菜器官间干物质分配动态的定量模拟

在大量试验资料的分析与处理的基础上,建立了油菜一生中各器官干物质分配指数随生育进程连续变化的动态模型。并以收获指数作为遗传参数调节不同品种器官的干物质分配比例,预测不同品种、不同密度、不同施肥、不同播期下各器官的干物质积累动态变化。模型的检验结果表明,模拟值与观察值之间具有较高的符合度,平均相对误差较小。

光温敏雄性不育水稻不育临界温度性状的遗传分析(英文)

光温敏不育系不育临界温度性状的稳定非常困难 ,其根本原因在于对这一性状的遗传模式缺乏了解。从粳型光敏不育系N5 0 88S中分离出仅存在临界温度差异的H5 0 88S株系 ,以两者为亲本 ,构建了包括正反交、回交及F2 分离群体在内的 7世代群体。将每粒谷苗一分为四而形成基因型构成相同的 4套材料 ,每套材料进行不同温度处理 ,以花粉育性为指标采用IECM算法进行遗传分析。结果表明 :四种温度条件下 ,正、反交F1育性差异不明显 ,表现低临界温度特性 ;F2 在不同温度下育性分离比例不同 ,2 3 5℃处理下低临界温度对高临界温度为显性 ;不育临界温度符合两对主效基因和微效基因共同作用的混合遗传模型 ,主效基因的遗传力为 80 %～ 97%。

不同冬油菜品种比叶面积的多因子分析

采用正交旋转组合设计,首次系统研究了不同品种、不同播期、不同生长发育阶段、地上地下不同器官干重对比叶面积的影响,并建立了华双3号抽薹期SLA与密度、氮肥、磷肥、钾肥、硼肥的数学模型。单因子分析表明,密度、氮肥、磷肥、钾肥、硼肥与比叶面积均存在抛物线关系,各因子的绝对贡献为密度>钾肥>磷肥>氮肥>硼肥。冬油菜的比叶面积在发育进程中呈现降-升-降趋势,除越冬期外,其各生育期之间比叶面积变化差异显著,品种间的比叶面积差异不显著,与叶重、茎重和根重之间均呈负相关。通径分析表明,比叶面积不仅受叶重、茎重、根重的影响,而且受3者间交互作用的影响。比叶面积可以作为群体营养状况和临界施肥量的诊断指标。生育前期重点促进叶重和生育中后期重点促进茎重的增长有利于获得较小的比叶面积,实现优势群体。

外源聚γ-谷氨酸对水稻幼苗耐旱性和渗透调节的影响

在水培条件下添加聚乙二醇-6000(PEG-6000)模拟干旱胁迫,研究聚γ-谷氨酸(γ-PGA)对杂交稻品种金优38幼苗耐旱性和渗透调节的影响,探讨γ-PGA在提高水稻耐干旱中的效果和生理作用机制。结果表明,在12.5%PEG-6000胁迫下,使用100、200mg/L外源γ-PGA后,水稻幼苗的叶枯率降低,叶鲜重、干重和叶片活力明显提高,水稻幼苗的耐旱性较未添加γ-PGA处理(CK)增强。经外源γ-PGA处理后,水稻幼苗叶片中活性氧的累积量减少,脯氨酸、游离氨基酸和可溶性总糖的含量较对照分别提高1.3%～8.6%、0.2%～10.7%、13%～28.6%,差异达显著水平(P<0.05);外源γ-PGA可明显减缓干旱胁迫下钾离子含量降低的速率。外源γ-PGA可能通过参与水稻幼苗的渗透调节而提高水稻的耐旱能力。

外源有机酸缓解水稻幼苗根系铝毒的生理机制

以4种杂交水稻品种为材料,进行溶液培养,测定了不同Al胁迫处理下发芽期幼苗的根长、根重、根电导率以及根系线粒体中重要的活性氧清除酶POD、CAT和APX的变化,研究了水稻幼苗对外源有机酸和Al毒响应的生理机制。结果表明:1.5mmol/L Al胁迫下水稻幼苗根系受到轻微伤害,同时POD和APX活性明显增加,CAT活性变化不大;而添加有机酸后,Al胁迫得到明显缓解,其中琥珀酸的缓解效果最为明显,柠檬酸、苹果酸、柠檬酸+琥珀酸的效果表现出品种的特异性;且加入外源有机酸后,POD和APX活性呈下降趋势,CAT的活性变化相对较小。表明Al胁迫引起水稻根细胞线粒体中活性氧代谢平衡发生变化,而有机酸的加入调节了Al胁迫下根系细胞线粒体中活性氧清除酶的活性,从而缓解了发芽期水稻幼苗的Al毒。