水稻(威优49)幼苗根系K~+(~(86)Rb~+)吸收的调节

杂交稻威优49幼苗根系的K~+(~(86)Rb~+)吸收速率受到根含钾量的直接反馈调节,而与地上部的含钾量无显著相关性。随着根部含钾量的增加,K~+(~(86)Rb~+)净吸收的速率减小。净吸收速率的改变主要是由于内流速率的变化,而受外流速率变化的影响不大。根系上运K~+(~(86)Rb~+)滞后于吸收约1.5h。但上运一旦开始后,运输速率便不受根和地上部含钾量变化的影响。这表明杂交稻威优49幼苗根系K~+(~(86)Rb~+)吸收速率的改变主要受根部液泡含钾量的调节,而向上运输则决定于细胞质的K~+(~(86)Rb~+)状态。     

杂交稻及其亲本幼苗根部K~+(~(86)Rb~+)的通量和向上运输

用通量分析研究三系杂交稻与亲本幼苗根部K~+(~(86)Rb~+)的通量与区域化。威优49和威优35的φ_(co)和φ_vc小于父、母本,而t_(c/2)和t_(v/2)则大于父、母本,表明F_1根部细胞质膜和液泡膜的持K~+能力强。若考虑K~+(~(86)Rb~+)的向上运输,则F_1的t_(c/2)小于母本而与父本相近。虽然F_1根部K~+(~(86)Rb~+)的区域化值与父、母本之间不存在明显的关系,但是F_1的J_(oc)和J_(cx)都高于母本,与父本相近。可见F~1在根部细胞质膜和液泡膜的持K~+能力方面有超亲现象,而与主动吸收机理有关的参数则靠近吸收和向上运输K~+效率高的父本,     

脱落酸对菜豆根溢泌的调节

1×10~(-6)MABA促进经去离子水或10 mM KCl溶液预处理启再置于去离子水中的菜豆根的溢泌量,促进K~ 、Cl~-、NO~3~-、H_2PO_4~-向木质部的运输速率和这些离子在溢泌液中的浓度。但对根系的K~ 离子吸收无促进作用,也无抑制作用。 ABA处理的菜豆根20分钟之内,~(86)Rb~ 的运输速率为对照的1.4倍,溢泌速率为对照的3.5倍。6-BA抑制溢泌速率和离子向木质部的运输速率,6-BA降低ABA的促进作用。 菜豆叶片上涂布的ABA(90μg/株)可以运向根部,使根部的ABA含量增加到对照的3.6倍。菜豆植株的地上部经干热风处理后,根内的ABA含量减少到对照的大约1/3,根的溢泌速率和K~ 的运输速率也随之减少。     

元麦叶切段与其原生质体的~(86)Rb~ 吸收及H~ 分泌的比较分析

叶切段和原生质体的~(86)Rb 吸收在1 h内与时间成正比,H~ 分泌在pH 5.4～5.6时明显减弱。两者的~(86)Rb~ 吸收和H~ 分泌对FC、CCCP、DES、DCMU、NaN_3、黑暗处理的反应程度相似。酶处理及脱壁没有使~(86)Rb~ 吸收和H~ 分泌发生很大的改变。 高渗条件下的叶切段的~(86)Rb~ 吸收速率比等水势条件下的快,但两者对上述多种处理的反应程度相似。~(86)Rb~ 吸收都与时间成正比。等渗及高渗条件下的叶切段的H~ 分泌对供气不足的敏感性相似。高渗处理没有使~(86)Rb~ 吸收的基本机制发生很大的改变。 0.6 M甘露醇的高渗条件下的叶切段的~(86)Rb~ 吸收速率比0.4 M甘露醇的高渗溶液下的叶切段大得多。说明膨压不是~(86)Rb~ 吸收的调节信号。 漂浮叶切段没有供氧不足的现象,DCMU处理不能使叶切段及原生质体的~(86)Rb~ 吸收和H~ 分泌减少到黑暗水平,说明氧化磷酸化和光合磷酸化均与物质运输的能量有关。     

Ca~(++)促进大麦根K~+吸收的过程分析

吸收溶液中CaCl_2促进了大麦根K~+净吸收,Ca~(++)本身对H~+分泌无影响,Cl~-减少了H~+净分泌量。 含有~(86)Rb的大麦根在1m mol/L KCl溶液中发生~(86)Rb外流,在H_2O、1m mol/L NaCl或0.5 m mol/L CaCl_2中没有明显外流。VO_4~(3-)、NaN_3和4℃低温均可以减少根段在1m mol/L KCl溶液中的~(86)Rb外流量。Ca~(++)抑制K~+(~(86)Rb~+)的外流,EDTA加剧外流,Ca~(++)可以逆转EDTA的效应。 Ca~(++)抑制K~+(~(86)Rb)外流和促进K~+净吸收的趋势相吻合。K~+吸收的通量分析结果表明,Ca~(++)抑制K~+通过质膜的外流,促进K~+由细胞质向液泡中转运,而不影响K~+通过质膜的内流速率。     

水稻秧苗对~(14)C-MET的吸收与运转(简报)

水稻种子吸收的~(14)C-MET有80％滞留在颖壳内,出苗后地上部和地下部各器官均有~(14)C-MET分配;叶片吸收的~(14)C-MET可运输至地上部各器官,但多数滞留在原吸收部位,不运输到根部;根系从土壤中吸收~(14)C—MET运转到地上部各器官。土施的~(14)C-MET多数滞留在0～5cm的表层土壤。     

阳离子型表面活性剂氯化十六烷基三甲基铵对小麦离体根K~ 吸收的效应

阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基铵(CetyltrimethyJammomum chloride,CTMA),是一种有较长烃链的季铵类型有机阳离子,在低浓度时(<0.01毫克分子)刺激小麦离体根的K~ 吸收,高于0.01毫克分子时抑制小麦离体根的K~ 吸收,在0.1毫克分子时引起K~ 外流。应用~(86)Rb~ 示踪的实验表明,CTMA对小麦根细胞K~ 的被动运转过程不仅没有抑制作用,而且增加膜对K~ 的透性。CTMA对小麦离体根K~ 吸收主动过程的抑制效应,随实验溶液中KCI浓度的增加逐渐减弱,到50毫克分子KCI时基本上消失。用小麦离体根K~ 吸收速率对KCI的浓度作双倒数的Lineweaver—Burk图,CTMA对K~ 吸收的抑制作用粗略地显现出竞争性抑制。0.05和0.1毫克分子CTMA溶液中K~ 与“载体”结合的K_m值分别为11.0～12.2、20.8和29.4毫克分子。这种抑制效应可能是由于CTMA分子上的季铵阳离子与“载体”结合,其亲脂性烃尾束缚到膜的脂质区域,使“载体”固着而失活。     

高等植物钾离子吸收的调节

本文着重讨论了植物组织含 K~ 量对根部吸收 K~ 的影响,综合分析已有的实验结果,就根的含K~ 量(Q_r)和地上部的含K~ 量(Q_s)对根吸收K~ 的作用提出了新的见解。即Q_s大于植物生长需 K~ 临界值(Q_o)时,Q_r接调节其对K~ 的吸收;若 Q_s小于Q_o,Q_s则在根对K~ 吸收调节中起主导作用。本文还讨论了K~ 吸收调节的数学模型及调节机理。     

盐渍土壤大果沙枣树主要矿质阳离子的吸收和分配特征

为探明大果沙枣树体矿质离子渗透调节机制,比较分析了盐渍化生境中1～12a生树的根、枝和叶部主要矿质阳离子的吸收、分配特征。结果表明:(1)大果沙枣树体内Ca~(2+)的积累量最高(13.79 g/kg),K~+次之(5.92 g/kg),Na~+最低(1.00 g/kg);随着树龄的增大,大果沙枣根部的Na~+以及枝和叶部的K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)的积累量均逐渐增大,而根部的K~+含量则逐渐减少;高龄段(10～12a)树体根部的Na~+累积量显著(P0.05)高于中低龄(1～9a)段。(2)大果沙枣树体内K~+/Na~+最大(15.36),Mg~(2+)/Na~+次之(12.25),Ca~(2+)/Na~+最小(10.51),根和枝部的K~+/Na~+均随着树龄的增大而降低,叶部则表现相反。(3)土壤中的K~+和Mg~(2+)向根方向、根部K~+、Mg~(2+)和Ca~(2+)向枝方向以及根部的K~+和Mg~(2+)向叶方向的选择运移系数均随着树龄的增大呈直线上升趋势。(4)土壤中Na~+与根部Na~+含量呈极显著正相关关系(0.687,P0.01),与叶部的K~+含量呈显著正相关(0.605,P0.05);土壤中K~+含量与根部的Na~+、叶部的K~+分别呈显著和极显著正相关(0.544,0.676),与根部的Mg~(2+)呈显著负相关关系(-0.499)。研究发现,大果沙枣树生长过程中主要通过根部对Na~+的聚积作用,以及K~+、Mg~(2+)和Ca~(2+)在枝、叶部的吸收积累来维持植物体离子平衡,以适应盐渍土壤环境。     

钒酸钠、叠氮钠对小麦根细胞K~+吸收和质膜K~+-Mg~(2+)-ATPase的作用

Neurospora细胞膜质子泵(H~+-ATPase)专一性抑制剂钒酸钠,抑制小麦离体根K~+的吸收与H~+分泌,并抑制小麦根细胞膜-K~+-Mg~(2+)-ATPase活力。它对K~+吸收的抑制效应,可能是抑制质膜K~+-Mg~(2+)-ATPase活力的结果。而且在起抑制作用的时间上有明显地不同,表明钒酸钠对K~+、H~+在细胞膜中的通道影响不同。叠氮钠解链小麦根的呼吸,降低根细胞的ATP水平,但从实验开始就完全抑制小麦根K~+的吸收,对质膜K~+-Mg~(2+)-ATP-ase的活力没有影响。可能叠氮钠只阻止“载体”对K~+接受的过程。应用~86R_b+示踪的K~+吸收试验表明,钒酸钠对小麦根K~+吸收的抑制%,不为增加外部溶液K~+浓度而减低。增加底物ATP浓度,也不能减低钒酸钠对质膜-ATPase的抑制%。钒酸钠的抑制作用是非竞争性抑制。~3H-亮氨酸渗入试验表明钒酸钠对“载体”的合成没有干扰作用。VO_4~(3-)离子明显促进小麦根的呼吸,并提高根细胞的ATP水平,这种ATP水平的提高,可能是质膜-ATPase受到抑制,主动运输过程减弱的结果。     

空心莲子草、大豆和向日葵叶组织K~+(~(86)Rb~+)的吸收和通量分析

空心莲子草叶片K~+吸收的K_m比大豆和向日葵的要高,但I_m都相近。空心莲子草根系的溢泌速率及溢泌液中K~+浓度都比大豆和向日葵的高。后两者的溢泌速率相近,但向日葵根系溢泌液中K~+浓度却高于大豆。 这三种植物叶组织K~+含量因液泡的含K~+量不同而有明显差别。而液泡含K~+量和K_cv/K_cv的比值相一致。     

空心莲子草、大豆和向日葵根部K~+(~(86)Rb~+)的吸收和通量分析

与大豆、向日葵相比,空心莲子草根系具有一个较高效率的K~+吸收机制。它的K_m值很小,I_m值又较高。空心莲子草根系将K~+向地上部运输的能力也比大豆和向日葵高得多。 上述三种植物根组织K~+含量的差异主要是因为液泡中含K~+量的不同,而细胞质的含K~+量影响不大。其中,参数K_cv/K_vc的比值可以表示液泡积累K~+的特征,并且也决定着不同植物根组织积累K~+的能力。     

吲哚乙酸对向日葵下胚轴生长区单向K~+(~(86)Rb~+)通量的影响

植物生长素在刺激某些植物组织生长的同时促进K~+吸收和H~+分泌(Hager等1971,Cleland1975,赖寿鹏和倪晋山1983),可能是由于生长素刺激位于植物细胞质膜上的H~+泵ATP酶(Scherer 1984,赖寿鹏和倪晋山1985)。但以往的文献中只测定了生长素促进的植物组织对K~+的净吸收速率,即组织中K~+的累积速率或吸收溶液中K~+的减少速率。自从MacRobbie和Dainty(1958)首先运用放射性     

水稻幼穗培养高效再生系统的建立

本文测试了不同基因型幼穗取材时期、消毒方式、4℃下处理时间、愈伤组织诱导、分化及生根条件等对水稻幼穗培养再生成株的影响,实验结果表明,在优化条件下,籼稻的绿苗分化率在85%以上,成苗率115%左右;粳稻的绿苗分化率在90%以上,成苗率130%左右;粳型广亲和的绿苗分化率、成苗率分别达到85%和115%以上。由此建立了一套高效、可靠、重复性好的水稻组织培养再生系统,为水稻遗传转化的顺利进行奠定了基础。     

在光氧化条件下不同类型高产稻的叶绿素荧光特性和膜脂过氧化特点

用不同类型高产稻(Oryza sativa L.)粳稻9516、具有粳型成分的两系法亚种间杂交稻培矮64/E32、两优培九(培矮64/9311)和籼型杂交稻X07S/紫恢100、冈优881、汕优63为材料,研究了孕穗期叶片在光氧化条件下的叶绿素荧光特性和膜脂过氧化表现.光氧化处理后,与籼型杂交稻比较,粳稻和具有粳型组分的亚种间杂交稻的PSⅡ原初光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ的线性电子传递的量子效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP)下降的较少;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)诱导的活性较高,活性氧 (O(-)/()2、H2O2)和丙二醛(MDA)的产生积累较少,叶绿素和蛋白质含量下降较少,表现出耐光氧化特性,这与在自然条件下生育后期叶绿素含量变化相一致.相关分析表明它们的耐光氧化特性与结实率密切相关,说明耐光氧化品种抗早衰,有利籽粒充实.这些结果启示我们:从超高产育种出发,兼顾杂种优势利用和抗早衰两方面考虑,在母本不育系中引入粳型成分是一个值得重视的育种策略.     

盐胁迫下水稻叶绿体中Na+、Cl-积累导致叶片净光合速率下降

研究了0-200mmol/L的NaCl胁迫下耐盐性不同的水稻品种Pokkali(耐盐）和Peta(盐敏感）根系,叶片和叶绿体中Na^ ,K^ 和Cl^-含量的变化及其与叶片光合作用的关系。结果表明：随着NaCl胁迫时间和浓度的增加,供试2个品种在根,叶片和叶绿体中Na^ ,Cl^－含量增加,K^ 含量下降。耐盐品种体内Na^ ,Cl^－含量增加或K^ 含量减少的幅度小于盐敏感品种。在200mmol/L的NaCl胁迫下盐敏感品种根,叶片和叶绿体中的Na^ /K^ 分别是耐盐品种的208％,308％和297％。与Na^ 相比,耐盐品种根系对K^ 吸收和向叶片运输的选择性（SK,Na)较强。但在经过0,100和200mmol/L的NaCl处理后2个品种叶绿体中的Na^ /K^ 均高于叶片（SK,Na均小于1）。盐胁迫下水稻叶绿体中Na^ ,Cl^-含量和Na^ /K^ 与叶片净光合速度呈极显著负相关。     

盐胁迫下水稻叶绿体中Na~ 、Cl~-积累导致叶片净光合速率下降

研究了 0～ 2 0 0mmol/L的NaCl胁迫下耐盐性不同的水稻品种Pokkali(耐盐 )和Peta(盐敏感 )根系、叶片和叶绿体中Na 、K 和Cl-含量的变化及其与叶片光合作用的关系。结果表明 :随着NaCl胁迫时间和浓度的增加 ,供试 2个品种在根、叶片和叶绿体中Na 、Cl-含量增加 ,K 含量下降。耐盐品种体内Na 、Cl-含量增加或K 含量减少的幅度小于盐敏感品种。在 2 0 0mmol/L的NaCl胁迫下盐敏感品种根、叶片和叶绿体中的Na /K 分别是耐盐品种的 2 0 8%、30 8%和 2 97%。与Na 相比 ,耐盐品种根系对K 的吸收和向叶片运输的选择性 (SK ,Na)较强。但在经过0、10 0和 2 0 0mmol/L的NaCl处理后 2个品种叶绿体中的Na /K 均高于叶片 (SK ,Na均小于 1)。盐胁迫下水稻叶绿体中Na 、Cl-含量和Na /K 与叶片净光合速率呈极显著负相关。     

水稻依赖抗坏血酸H2O2清除系统在抗铁毒中的作用

根据营养液培养试验从水稻Ａｚｕｃｅｎａ×ＩＲ６４ 发展的一双单倍体（ＤＨ） 群体中筛选出抗铁毒与敏感品系。在铁毒害处理后,各品系的抗坏血酸过氧化物酶（ＡＰ） 、脱氢抗坏血酸还原酶（ＤＲ） 、谷胱甘肽还原酶（ＧＲ） 的活性均有明显提高;水稻受铁毒后的生物量递减量与ＡＰ、ＤＲ、ＧＲ 活性呈负相关。说明抗坏血酸过氧化物酶Ｈ２Ｏ２ 清除系统在水稻抗铁毒中起着十分重要的作用。     

Independent domestication of Asian rice followed by gene flow from japonica to indica

Results from studies on the domestication process of Asian rice Oryza sativa have been controversial because of its complicated evolutionary history. Previous studies have yielded two alternative hypotheses about the origin(s) of the two major groups of O. sativa: japonica and indica. One study proposes a single common wild ancestor, whereas the other suggests that there were multiple domestication events of different types of wild rice. Here, we provide clear evidence of the independent domestication of japonica and indica obtained via high-throughput sequencing and a large-scale comparative analysis of two wild rice accessions (W1943 and W0106) and two cultivars (a japonica cultivar called "Nipponbare" and an indica cultivar called "Guangluai-4"). The different domestication processes of the two cultivar groups appear to have led to distinct patterns of molecular evolution in protein-coding regions. The intensity of purifying selection was relaxed only in the japonica group, possibly because of a bottleneck effect. Moreover, a genome-wide comparison between Nipponbare, Guangluai-4, and another indica cultivar (93-11) suggests multiple hybridization events between japonica and indica, both before and after the divergence of the indica cultivars. We found that a large amount of genomic DNA, including domestication-related genes, was transferred from japonica to indica, which might have been important in the development of modern rice. Our study provides an overview of the dynamic process of Asian rice domestication, including independent domestication events and subsequent gene flow.