水稻花药开裂的形态特征观察及机制分析

以野败型雄性不育系V20A及其保持系V20B为核心材料,应用荧光显微、半薄切片和扫描电子显微镜技术,比较分析了不育与可育水稻花药及花丝的形态特征差异。结果表明:正常可育水稻花药气孔带(IMS2)分布的常开状气孔及其角质化表皮细胞保障了花药的正常失水,失水导致快速伸长的花丝中形成"气塞",进而形成反向拉扯开裂带(IMS1)两侧纤维层的裂药"驱动力",纤维层细胞内外壁非均匀增厚决定裂药受力方向,而花药表面纤维层细胞次生增厚的"V"形分布特征决定了花药开裂的位置顺序。

水稻稻瘟病抗性基因Pik-2的遗传变异及进化分析

Pik位点是水稻第11染色体上稻瘟病抗性基因成簇分布的热点区域,对该位点抗性基因在水稻品种中多样性分布的研究,有助于揭示该基因的进化规律和进一步挖掘其等位基因。对来自不同国家和地区的400份非洲稻和400份亚洲稻稻种抗稻瘟病基因Pik-2编码区序列进行了测序分析,发现非洲稻和亚洲稻品种Pik-2编码区碱基变异非常丰富,非洲稻种中出现了113个变异位点,亚洲稻种中有78个碱基位点发生多样性变异,其中两者均在1879位点显示出极高的变异频率;根据其碱基变异特点,非洲稻种和亚洲稻种分别呈现出17和12种单倍型。单倍型的地区分布研究显示,非洲稻的分布呈现出大聚集、小分散的特点,而亚洲稻的分布来源就显得非常广泛。不同单倍型的系统进化分析表明,大多类群中同时包含非洲稻与亚洲稻的单倍型,暗示非洲稻与亚洲稻在相互独立的进化过程中在Pik-2 LRR结构域各自形成了相似的单倍型。