不同类型水稻籽粒灌浆过程内源激素含量变化的研究

研究不同类型水稻籽粒灌浆特性及其与内源激素的关系结果表明,籽粒灌浆前期强势粒灌浆速率均高于弱势粒,后期则相反。新株型稻“IR_(65600-85)”强、弱势粒属异步灌浆型,导致弱势粒充实度更差。籽粒灌浆过程中内源激素含量变化为灌浆前期强势粒IAA及ABA含量较高,ABA/IAA、ABA/GA_(1+3)和ABA/(IAA+GA_(1+3)+ZR_S+ABA)值均较高,而弱势粒则相反,尤以“IR_(65600-85)”弱势粒更突出,籽粒充实度最差,结实率较低。

rolB基因导入对农垦58S内源激素水平、株型和育性的影响

对以农杆菌介导法获得的rolB转基因农垦 5 8S的研究表明 ,rolB能明显改变水稻内源激素水平。其中 ,叶片和长日照条件下幼穗IAA水平有明显升高 ,同时长日照条件下iPAs及GA含量也有不同程度增加 ,但ABA水平无明显改变。rolB对水稻株型有明显影响 ,表现为株型紧凑 ,叶片直立、深绿 ,多数后代株系分蘖减少 ,叶片和颖花等器官变小 ,库容受限 ;也发现部分株型有明显改良、但其他性状变化较小的株系。rolB基因还能导致农垦 5 8S长日照条件下不育性明显逆转、光敏性减弱 ,可能与内源激素水平改变有一定关系。

嗜碱假单胞菌Ej2对稻瘟病的防治效果及对水稻内源激素的影响

【目的】明确水稻内生菌嗜碱假单胞菌(Pseudomonas alcaliphila)菌株Ej2对镰孢菌(Fusarium spp.)等病原菌的抑菌效果,重点研究对稻瘟病的防治作用及对水稻内源激素的影响,为稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)杀菌剂的研发提供新的生防菌资源。【方法】嗜碱假单胞菌菌株Ej2分离于水稻叶片,采用对峙培养法测试该菌株对稻瘟病菌以及对镰孢菌、草莓炭疽病菌(Colletotrichum gloeospoioides)、链格孢苹果专化型(Alternaria alternata f. sp. mali)BJ-A5和草莓黑斑病菌(A. alternata) BJ-ST24等病原真菌的抑菌效果,并检测其挥发性物质对稻瘟病菌的抑菌作用以及发酵液对水稻种子萌发的促进作用,盆栽法检测对水稻叶瘟的温室防治效果,通过小区试验验证对叶瘟和穗颈瘟的田间防治效果及对水稻的促生效果,采用基于MRM方法的靶向代谢组学技术检测发酵液喷施3次对胁迫激素、细胞分裂素等水稻内源激素的影响。【结果】嗜碱假单胞菌菌株Ej2及其挥发性物质对稻瘟病菌菌丝生长具有显著拮抗作用,对水稻叶瘟的温室防治效果为78.26%,与75%三环唑可湿性粉剂无显著差异;对叶瘟和穗颈瘟的田间防治效果分别为75.07%—83.67%和62.79%—75.09%,对叶瘟的田间防治效果与稻瘟酰胺有显著差异,对穗颈瘟的田间防治效果与稻瘟酰胺无显著差异。菌株Ej2对西瓜枯萎病菌(F. oxysporum f. sp. niveum)、茄镰孢(F. solani)、串珠镰孢(F. moniliforme)、草莓炭疽病菌、链格孢苹果专化型和草莓黑斑病菌5种植物病原真菌具有抑菌活性。与清水对照相比,Ej2发酵液显著增加水稻种子萌发率、株高和穗重;喷施3次后,植物胁迫激素中的乙烯(ETH)和脱落酸(ABA)含量显著增加,细胞分裂素中的玉米素核苷(czR)、反式玉米素核苷(tZR)和异戊烯基腺嘌呤核苷(iPR)激素含量显著下降,植物生长素(IAA)、茉莉酸(JA)、顺反茉莉酸类激素(cis-OPDA)、茉莉酸-异亮氨酸(JA-LIE)、顺式玉米素(cZ)、反式玉米素(tZ)、异戊烯基腺嘌呤(iP)、水杨酸(SA)等植物内源激素含量无显著变化。【结论】嗜碱假单胞菌菌株Ej2具有防病、促进作物生长及增强水稻植株抗逆性的作用,是一种可以防治稻瘟病等真菌病害的生防微生物。

长穗颈温敏核不育水稻穗颈节间伸长与内源激素的关系

以水稻品种‘长选3S’为研究对象,以‘培矮64S’为对照,检测幼穗不同发育时期水稻穗颈节间中GA1、IAA、Z、ZR和ABA含量变化的结果表明,从二核期至始花后第3天,‘长选3S’穗颈节间中的GA1和IAA含量先升后降,三核期出现峰值,‘长选3S’穗颈节间中的GA1和IAA含量分别比‘培矮64S’高6.5～10.6倍和9.5～26.9倍。在二核期和三核期,‘长选3S’穗颈节间中GA1/ABA和IAA/ABA比值比‘培矮64S’高,其(Z+ZR)/ABA比值稍高,而Z+ZR和ABA含量均比其低。这些结果表明水稻长穗颈基因还可能是通过调节激素之间平衡而控制水稻的茎伸长生长的。

盐胁迫下不同水稻品种苗期植物内源激素含量的变化特征

研究改进了现行的植物激素检测方法,通过探讨耐盐品种超优千号、Y两优900以及盐敏感品种IR64经0.8%的NaCl胁迫处理0、6、24和72 h后茉莉酸(JA)、水杨酸(SA)、脱落酸(ABA)3种植物激素的含量变化,初步分析了3种植物内源激素含量在盐胁迫下的变化规律以及激素间相互作用对水稻生长的影响。结果表明:(1)改良后的HPLC-MS/MS法提升了植物激素检测的灵敏度和精确度,在0.5~100μg/L浓度区间内,3种激素分离度较好,且具有较好的线性关系,R^(2)值均>0.999;(2)经盐处理72 h后,2个耐盐品种的叶尖部分泛黄,幼苗生长情况依旧良好,而此时IR64的叶片卷曲得更为严重,且泛黄明显;(3)3个水稻品种幼苗在盐胁迫下ABA含量变化趋势一致,盐胁迫处理6 h后,ABA含量迅速增加,随着盐处理时间的延长而逐渐降低;3个水稻品种的JA含量在盐胁迫前期均显著降低,但盐胁迫一段时间后,JA含量有所增加,其中盐敏感品种IR64中JA含量明显高于耐盐品种;而3个水稻品种中SA含量的变化与品种耐盐性没有明显相关性。

基于转录组测序的远红光辐照下水稻幼苗差异表达基因分析

为探究远红光间断辐照下,水稻幼苗生长表型差异及其在基因层面的响应,实验分别设计远红光间断辐照5、10、15 min实验组与无远红光对照组,研究水稻幼苗生长差异,进行转录组基因测序,对差异表达基因进行注释分析。结果表明,经远红光间断辐照10 min,水稻种子发芽率增长30.2%。间断辐照10min组生长表型增长最为显著,根长、茎长、茎粗分别比对照组增加了35.64%、22.9%、18.92%。转录组测序共获得868个显著差异表达基因,其中筛选出44个显著上调基因,功能注释富集于植物激素信号传导与代谢、碳水化合物运输与代谢通路;119个显著下调基因,功能注释富集于次生代谢物、二萜类与苯丙烷类化合物的生物合成代谢通路。关键差异表达基因分析显示,远红光间断辐照显著增强植物激素代谢通路基因表达,主要增强了赤霉素、油菜素内酯和生长素的合成,使植物细胞伸长,显著促进水稻根茎生长。

植物内生菌提取物对水稻生长发育的影响

通过发芽、盆栽及田间试验,研究不同配方的植物内生菌提取物对水稻种子活力和幼苗形态、旗叶生理生化、子粒内源激素以及产量等指标的影响。结果表明:芽期用5 ng/mL链格孢菌提取物R和5 ng/mL晶粒鬼伞菌提取物D的混合液处理,种子芽势、活力指数分别比ck高出9.52%、23.94%;苗期用25 ng/mL R和25 ng/mLD混合液处理,苗干质量、苗鲜质量、根长、根干质量、中期分蘖数分别比ck高出200.60%、186.98%、214.38%、271.43%、110.15%;苗期和扬花期都用25 ng/mL R和25 ng/mL D混合液处理,旗叶叶绿素含量、POD活性分别比ck高出13.59%、17.65%,MDA含量比ck低24.36%,强势粒和弱势粒的IAA和6-BA含量分别低于对照49.45%、25.53%和41.57%、1.79%,单位面积(667 m2)产量、千粒重分别比ck高出13.2%、3.22%。这说明植物内生菌提取物对水稻生长发育有显著影响,且苗期、扬花期联合使用25 ng/mL R和25ng/mLD混合液效果最好。