水稻不同品种对Cd吸收累积的差异和机理研究

采用盆栽和水培试验研究了华南地区水稻的主要品种对Ｃｄ吸收累积的差异和引起差异的原因。盆栽试验结果表明,供试的２０多个品种生长在同一污染土壤上,汕优６３,汕优６４等杂交稻,产量较高,但糙米Ｃｄ含量也较高,野奥丝苗,增城丝苗,黑糯等优质稻糙米重金属含量较低;常规稻则变幅较大,作物品种间差异可达１倍以上,在同一Ｃｄ浓度和营养液配方条件下的水培试验显示,与汕优６３相比,糙米Ｃｄ含量较低的野奥丝苗其单位产量     

水稻对重金属元素的吸收与分配机理的研究进展

20世纪以来,随着工业的快速发展及人口的大幅度增加,重金属在环境中快速地积累.水稻(Oryza sativa)作为我国最重要的粮食作物,稻田重金属污染不仅导致水稻生长发育受阻,产量下降,更为严重的是重金属在水稻体内大量累积,并通过食物链传递,危害人的健康,直接影响我国的粮食安全.本文就水稻对有毒重金属元素的吸收、运输和分配及其机理方面的最新研究进展进行综述,同时对今后的研究提出看法.     

水稻对重金属元素的吸收与分配机理的研究进展

20世纪以来, 随着工业的快速发展及人口的大幅度增加, 重金属在环境中快速地积累。水稻(Oryza sativa)作为我国最重要的粮食作物, 稻田重金属污染不仅导致水稻生长发育受阻, 产量下降, 更为严重的是重金属在水稻体内大量累积, 并通过食物链传递, 危害人的健康, 直接影响我国的粮食安全。本文就水稻对有毒重金属元素的吸收、运输和分配及其机理方面的最新研究进展进行综述, 同时对今后的研究提出看法。     

镁肥对水稻镁吸收与分配及稻米食味品质的影响

以‘宁粳2号’为材料,采用田间小区试验方法研究了单季粳稻施用镁肥后对镁吸收分配的影响。结果表明,从拔节到始穗期,水稻体内镁的阶段吸收量和吸收速度最高,分别为7.22 kg.hm-2和0.40 kg.hm-2.d-1;从拔节期到齐穗期,镁肥的施用促进了水稻对镁的吸收,其它生育期对外界镁浓度变化不敏感;镁肥的施用降低了镁在茎鞘和叶片中的分配比例,提高了镁在穗部的分配比例;齐穗后15~30 d为穗部积累镁的高峰期;在本实验范围内,随施肥水平的提高,稻米中的镁含量升高,RVA(Rapid of viscosity analysis)谱中最终黏度、回复值及消减值显著下降,最高黏度、热浆黏度和崩解值显著上升,糊化温度没有明显差异。施用镁肥提高了稻米食味品质,这其中以120 kg.hm-2用量效果最好。     

水稻苗期吸收积累硅素的品种差异研究

为探讨水稻品种间苗期对硅素吸收积累的差异,筛选高效吸收积累硅素的材料,2002、2003年利用28个常规水稻品种,采用水培试验方法,研究了在较低硅素浓度条件下不同水稻品种间茎蘖数、根系和地上部的干物质重量、硅素含量和吸硅量的差异.结果表明,水稻品种间对硅素的吸收积累存在显著或极显著差异.初步确定TN1、白香粳、早大穗、IR36和特青为硅素高效吸收积累品种,Lemont、中平选、一目惚、武运粳7号和卷叶粳为硅素低效吸收积累品种.     

不同水稻品种对三化螟抗性差异的机理

研究了不同水稻品种对三化螟Scirpophaga incertulas抗性差异的机理。结果表明, 在汕优63、镇稻2号和92-109稻株中, 虫体的游离必需氨基酸含量极低（0.422～0.875 nmol/mg）, 幼虫生长发育缓慢;而在9-92、武育粳3号等稻株中, 虫体的游离必需氨基酸含量高（2.788～5.421 nmol/mg）, 幼虫生长快。虫体的游离必需氨基酸含量和生长发育的差异, 与不同水稻品种的游离必需氨基酸含量、总必需氨基酸含量、还原糖含量和叶鞘硅化细胞密度均无明显相关。叶鞘维管束间距、鞘脊宽度及小于蚁螟头宽的叶鞘维管束间距百分率的差异, 是不同水稻品种抗螟性差异的主要作用因子。     

水稻对重金属镉的吸收及耐性机理研究进展

Cd是一种不能降解、广泛存在于环境中的金属污染物,是植物体非必需元素、环境中生物毒性最强的重金属元素之一,主要来源于矿山开采、火力发电、机械加工,汽车尾气排放以及磷肥生产等。Cd可通过水稻根部进入机体,向地上部分迁移并蓄积,严重影响水稻正常生长, 并引起稻米Cd污染,通过食物链危害人类健康。从水稻Cd吸收影响因素及Cd在水稻中的吸收、运输和积累机理理等方面对水稻Cd污染研究现状进行综述,系统阐述了土壤pH、Eh、离子浓度等条件对水稻Cd吸收的影响,同时讨论了水稻对Cd胁迫的耐性机理及其分子机制。并指出存在的问题和研究方向。     

不同荞麦品种对铅胁迫的耐性差异

用不同浓度的铅处理荞麦7 d后,研究了植株对铅胁迫的耐性差异。结果表明,低浓度铅胁迫对荞麦根的生长表现出一定的促进作用;随着铅浓度的升高,根系生长受到抑制程度加重,但不同品种之间有差异,其中以西荞1号抑制最为严重,九江苦荞比较轻微,晋荞1号处于二者之间。在高浓度铅处理下(1 500μmol.L-1),不同荞麦品种的质膜相对透性均比对照有不同程度上升,以西荞1号升高幅度最大,九江苦荞变化相对较小;而叶绿素a、叶绿素b以及总叶绿素含量均有不同程度下降,其中西荞1号下降幅度最大,九江苦荞变化较小;植株可溶性蛋白质含量均低于对照,其中西荞1号下降幅度最大,而九江苦荞几乎没有变化。所测试的3个荞麦品种对耐铅性存在明显差异,其中以九江苦荞耐铅能力最强,西荞1号最差。     

不同生长期茶树对土壤中铅的吸收及体内运移特性研究

选取江苏省宜兴市阳羡茶场的新、老两个茶园进行实地试验,分析了幼年期和成年期茶树各部位中铅含量的差异,以及茶树各部位铅含量与土壤铅含量的相关性;同时通过向茶园土壤进行投加铅处理后,分析土壤Pb污染条件下茶树吸收铅的特性以及不同生长期茶树对土壤中铅的富集和运移规律。结果表明,铅在茶树各部位含量分布的一般趋势为：侧茎>老叶>主茎>侧根>主根>嫩叶,侧茎比茶树其余部位中的铅含量高出3倍以上;对于不同生长期的茶树而言,幼年期茶树嫩叶的铅含量较成年期茶树嫩叶的高。同时茶树各部位铅含量与土壤铅含量的相关性分析的结果表明,茶树根与土壤中的铅含量相关性最为显著,其次为叶,再次为茎。当土壤受到铅污染后,茶树各部位的铅含量均有所增加,其中侧根和主根中铅的增加量最为明显;随着土壤铅污染时间的延续,茶树各部位中的铅逐渐向侧茎集聚,使侧茎的含铅量在茶树各地上部分中居于最高水平。     

水稻砷的吸收机理及阻控对策

水稻积累砷的能力较其他农作物强,稻米是我国人群从食品中摄入无机砷的主要来源,降低稻米砷含量对增进农产品质量安全有重要意义。本文阐述了稻田砷的生物地球化学转化特征及水稻对不同形态砷的吸收、运输与储存机理,提出阻控稻米砷积累的对策,并讨论了需要进一步研究的问题。     

水稻P0491E01基因调控花药发育的功能分析(简报)

高等植物的花药发育是包含基因不同程度相互作用的复杂发育过程,一般可分为两个阶段。第一个是花药的形态建成阶段,在这一阶段中细胞与组织发生分化,小孢子母细胞进行减数分裂形成四分     

水稻优势内生细菌鉴定、定位与重组研究

对水稻品种D优527体内筛选到的优势细菌SR-15、SR-25、SL-37进行浸染、扫描电镜和透射电镜观察．结果表明。菌株主要在水稻组织的细胞间隙、细胞质内和液泡内定位。SR-15菌株通过质粒PUC-18转化和ERIC-PCR再分离实验验证,结果显示重组菌株在植株体内稳定定位,具有稳定的内生特性。生理、生化指标结合形态特点研究确定该菌株属盐敏芽孢杆菌Bacillus halmapalus 。致病性和促生性试验表明,菌株对水稻植株无致病性,在水稻生长中后期有明显促生作用。将带有Cry1Ac基因的质粒转入菌株SR-15,并经southern分析证明,其表达产物具有致死水稻二化螟84．7％的效应。     

水稻悬浮细胞的超低温保存研究

本研究分析了水稻悬浮细胞的生理状态和各种冷冻前处理等因素对超低温保存后细胞存活率的影响。结果表明,继代后培养3—5天,处于对数生长期的细胞,采用二步冷冻法,超低温保存后存活率最高。电镜超微结构观察显示,0.5mol/L山梨醇预培养,10%DMSO 0.5mol/L山梨醇复合保护剂处理,液泡显著变小,数目明显减少,从而降低了细胞内自由水含量,增强细胞的抗冷冻能力。在上述合适的前处理和冷冻-化冻条件下,超低温保存水稻悬浮细胞的恢复生长率为58%,恢复生长的细胞转移到分化培养基上,可再生健壮绿苗, 移植到盆钵,在温室中长成正常结实的植株。     

T-DNA插入水稻群体中卷叶突变体R1-A2的遗传分析

在根癌农杆菌介导的T-DNA(携带有除草剂Basta抗性基因bar和Ds因子)转化中花11水稻群体中,获得了一个叶片发生明显内卷的突变体R1-A。经过连续三代的分离鉴定,获得突变体的纯合株(R1-A2),并与中花11号进行杂交,在调查的36个F_1植株中,全部表现为卷叶,并对Basta除草剂都表现为抗性。在852个F_2单株中,卷叶为645株,正常叶207株,卷叶和正常叶的比例为3:1,其中,卷叶株均对Basta表现抗性,正常叶株均对Basta表现敏感,表明卷叶性状和Basta抗性存在着共分离关系。用扩增Ds因子的引物,对F_2中45个卷叶抗性株进行PCR鉴定,都获得预期长度的Ds因子片段,进一步表明在这些卷叶的植株中都有T-DNA的插入;而30个正常叶敏感株都不能检测到Ds的特征片段。在以卷叶突变(R1-A2)为回交亲本的F_1B_1植株中,全部植株表现卷叶;在以中花11号为回交亲本的F_1B_1植株中,卷叶和正常叶植株的分离比为1:1。上述结果表明该卷叶突变是个显性突变,受一个基因所控制,且该基因的突变与T-DNA的插入有关。     

水稻淀粉胚乳程序性细胞死亡中的去核化

对水稻品种中籼8836淀粉胚乳细胞的去核化发育阶段的细胞超微结构变化和同期籽粒灌浆速率及相关酶活性的动态进行了观察和分析。开花受精后约在第3天胚乳完成细胞化,花后第5天少数淀粉胚乳细胞启动去核发育过程。核消亡是淀粉胚乳细胞程序性细胞死亡(PCD)的第一步。同一籽粒淀粉胚乳细胞的去核进程是不同步的。花后第13天所有淀粉胚乳细胞都已完成去核过程。在去核过程中,胚乳核的形态变化特征既有动植物PCD的共性又有其特殊性。伴随核降解过程,一部分线粒体解体,表明去核化与线粒体解体有一定联系。在去核化发育阶段,与PCD有关的酶类,如超氧化物歧化酶(SOD)过氧化氢酶(CAT)活性非常高;与淀粉合成有关的酶类,如ADPG焦磷酸化酶、可溶性淀粉合成酶(SSS酶)、淀粉分支酶(或Q酶)也表现出很高的活性。去核化发育阶段籽粒灌浆速率最高,籽粒增重亦最快。淀粉胚乳细胞去核之后,细胞并未立即死亡,这些无核的细胞仍维持正常有序的代谢活动,继续进行淀粉和贮藏蛋白的合成与积累,但上述酶类的活性明显降低,灌浆速率也明显趋缓。淀粉胚乳细胞最终被贮藏物质充满时成为死细胞,完成其程序性死亡过程。Evan’s blue染色鉴定表明淀粉胚乳细胞死亡不同步,细胞死亡在淀粉胚乳组织中是随机发生的。     

水稻籼粳杂种F_1雌配子体败育的超微结构和酸性磷酸酶细胞化学研究(简报)

籼粳稻亚种间杂交是获得强优势种的有效途径之一。但主要存在如何克服杂种F_1结实率低的问题。影响F_1结实率的因素是很复杂的,部分胚囊败育而丧失授精能力是其中的主要原因。因此阐明籼粳杂种雌配子体败育的机理,成了当前籼粳亚种杂交优势利用研究的重要课题之一。目前对籼粳杂种雌配子体败育的细胞学研究特别是超微结构方面的研究不多。Oka和Doida观察到败育发生在大     

水稻新种质资源的耐盐性鉴定评价

用0.5%的NaCl溶液作灌溉水,对2000-2002年江苏省水稻区域试验参试品系和近年引进的部分水稻种质资源进行苗期耐盐性鉴定.结果表明:株高矮化是苗期盐胁迫的一种形态特征;耐盐性鉴定易受环境影响;就整体而言,籼稻种质资源的苗期耐盐性好于粳稻;综合2年结果,籼156和64608两种质资源的苗期耐盐性较强.     

以色列野生二粒小麦(Triticum dicoccoides)耐盐性鉴定

采用水培法对从以色列引进的分属8个自然群体的93份野生二粒小麦进行了耐盐性初步鉴定.结果表明:①供试材料中仅有高耐盐材料3份,耐盐材料7份 ,耐盐性较好的材料仅占参试材料总数的10.7%;②8个自然群体的野生二粒小麦的耐盐性存在较大差异,其中3号群体耐盐性明显高于其他群体,说明来自Tabigha地区的野生二粒小麦具有丰富的耐盐基因源;③将经过鉴定的耐盐性较好的野生二粒小麦与普通小麦中的耐盐品种进行比较研究发现,以色列耐盐性较好的野生二粒小麦的耐盐性不如普通小麦中的茶淀红和SW10两个耐盐品种.     

两个水稻胚乳启动子的克隆及表达分析

启动子的克隆对基因表达及基因工程研究有重要意义。根据数据库中EST丰度,从水稻中克隆了两个预测在水稻胚乳中高效表达的启动子Os772和Os359,并将启动子片段与GUS报告基因融合,构建了重组表达载体。通过农杆菌介导方法将其导入水稻愈伤组织细胞。转基因水稻经GUS组织化学分析显示,Os772和Os359能启动GUS基因在水稻胚乳中表达但不能在根、茎、叶和花中表达。该结果表明Os772和Os359为两个水稻胚乳特异性启动子。