重力钝感的水稻突变体在重力和微重力条件下淀粉体的观察分析（简报）

植物向重性的研究一直受到关注,主要的研究集中在双子叶模式生物拟南芥中,而对单子叶植物的研究却很少。植物对重力感受的方式存在多种解释,但目前大量证据表明淀粉体一平衡石理论较为合理,它认为淀粉体作为平衡石在植物向重性反应中发挥了重要的作用。经过100多年的研究,现已从生理学与     

水稻无侧根突变体的根向重力性异常

用化学诱变剂 (NaN3 )处理粳稻品种大力 (O ryzasativaL .cv .Oochikara) ,得到具有 2 ,4 D抗性、无侧根和根向重力性异常的突变体RM 10 9。对原品种为父本和突变体为母本的杂交后代F1、F2 根向重力性的遗传分离进行了研究。结果表明 :突变体的根向重力性异常 ,其性状是单显性基因控制且不受光照和黑暗培养的影响。通过对根冠组织切片观察发现 :突变体根冠中含淀粉体的细胞数量比大力少 ,根冠细胞中淀粉体的直径为原品种的 5 0 %且集中排列于细胞内的一角 ,其排列沉积方向与重力方向相同。推测 :突变体的根向重力性异常与淀粉体直径变小有关     

水稻胚乳发育中淀粉体和蛋白体ATPase活性的动态变化

利用ATPase定位技术,对水稻品种(OryzasativaL.cv.Minghui63)胚乳细胞发育中后期淀粉体和蛋白体的ATPase活性进行了超微细胞化学定位。结果表明,在淀粉体内外膜上、淀粉粒间的通道上和淀粉体四周的无定形物上呈现显著的ATPase活性。蛋白体Ⅰ和蛋白体Ⅱ的膜上和四周的囊泡、小泡上均出现ATPase活性产物。另外,胚乳细胞的胞壁和质膜,糊粉层和亚糊粉层细胞的胞壁、质膜、细胞核和胞间连丝上也有定位的ATPase活性产物分布。根据ATPase活性产物分布特点,推测淀粉体内的网状通道是便于养分进入淀粉体内部的转运通道。淀粉体膜和蛋白体膜上的ATPase主要是为养分进入内部提供跨膜动力。     

水稻胚乳发育中淀粉体和蛋白体ATPase活性的动态变化

利用ATPase定位技术,对水稻品种(Oryza sativa L.cv．Minghui 63)胚乳细胞发育中后期淀粉体和蛋白体的ATPase活性进行了超微细胞化学定位。结果表明,在淀粉体内外膜上、淀粉粒间的通道上和淀粉体四周的无定形物上呈现显著的ATPase活性。蛋白体Ⅰ和蛋白体Ⅱ的膜上和四周的囊泡、小泡上均出现ATPase活性产物。另外,胚乳细胞的胞壁和质膜,糊粉层和亚糊粉层细胞的胞壁、质膜、细胞核和胞间连丝上也有定位的ATPase活性产物分布。根据ATPase活性产物分布特点,推测淀粉体内的网状通道是便于养分进入淀粉体内部的转运通道。淀粉体膜和蛋白体膜上的ATPase主要是为养分进入内部提供跨膜动力。     

水稻突变体des2和des5的研究和定位

小穗发育是决定水稻产量的主要农艺性状,鉴定控制小穗发育的关键基因对研究和分析调控农艺性状的分子机理是至关重要的.本文中,我们鉴定了一组小穗数目明显减少的突变体,命名为decteased spikelets(des),这里详细研究des2和des5两个突变体.结果显示des2是由单基因隐性位点控制,图位克隆将此位点定位到6号染色体的长臂上,并最终克隆了此基因,发现des2是moc1的一个新的等位突变体.定位克隆和序列分析显示在des5中,LAX基因的编码HLH(螺旋一环一螺旋)结构域的区域发生了一个点突变,暗示des5是lax的一个新的等位突变体.我们的结果暗示小穗和水稻叶腋分枝的发育受相同的遗传途径调控.     

水稻Ds插入淡绿叶突变体的鉴定和遗传分析

Ac/Ds插入突变是水稻基因功能鉴定的有力工具之一。文章从水稻中花11 Ds-T-DNA转化纯合体与Ac-T-DNA 转化纯合体的杂交群体中筛选到一个淡绿叶突变体。该突变体在三叶期由绿苗转为淡绿叶苗, 自然光照下突变体迅速焦枯, 但是在弱光照条件下, 突变体能缓慢生长至开花结实; 突变体光合作用特性研究表明该突变是典型的光抑制突变体。遗传分析表明该突变为Ds插入导致的隐性突变。     

不同水肥和光照条件对水稻化感特性的影响

采用盆栽实验对水稻化感品种华航1号在不同水肥和光照条件下的化感潜力和化感物质进行了研究。结果表明,华航1号在较高水肥条件下化感潜力较强,而在较低水肥条件下化感潜力下降,进一步对华航1号的化感特征物质的含量测定表明,在较低水肥条件下其化感物质没有显著的变化,只是次生物质的种类有所增加,尤其是一些具有抗病功能的次生物质的含量有所增加,在弱光照条件下华航1号的化感特征物质含量比在较强光照条件下要低,而且具有抗病功能的次生物质含量则保持较高水平,结果还发现,不论水、肥或光照条件的变化,华航1号对非伴生杂草的化感潜力都比伴生杂草要强。     

一个新的水稻矮秆突变体的遗传分析和基因定位

新的水稻矮秆基因的发掘,对深入研究植物株高的调控途径及株型育种有非常重要的作用。我们报道了从日本特早熟粳稻品种Kitaake的组织培养后代获得的一个矮秆突变体dm,该突变体植株细小,紧凑,机械强度降低,结实率下降,籽粒变窄,千粒重降低等。利用分离群体中的矮秆株,最终将目标基因定位在第4染色体长臂末端InDel标记EL-72和L-1之间,物理距离为168 Kb的区间内,该区间内无已报道的水稻矮秆基因,该基因可能是一个尚未被克隆的新的株高决定基因。     

水稻矮杆多分蘖突变体CA648的光合生理特性分析

本研究分析了水稻矮杆多分蘖突变体丛矮648 (CA648)及对照中花11 (ZH11)在分蘖期叶片的叶绿素含量、光合速率,还原糖、蔗糖含量以及POD酶活力。结果表明,分蘖期ZH11剑叶中叶绿素含量高于CA648。水稻分蘖前期,CA648的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率都低于ZH11,胞间CO2浓度高于ZH11;而在分蘖盛期(分蘖期后20 d)两种材料的净光合速率差异显著,ZH11净光合速率比CA648高17.5%,同时CA648的气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率都低于ZH11;而分蘖后期ZH11与CA648净光合速率几乎相同。分蘖盛期CA648叶片还原糖含量明显比对照高;而茎杆还原糖含量与对照无差异。CA648叶片蔗糖含量低于对照,约为ZH11的77.5%;而茎杆的蔗糖含量高于对照,比ZH11高30.7%。两种材料POD酶活力差异明显,其中在分蘖盛期,CA648叶、茎中的POD酶活力分别比ZH11高73.0%、16.8%。     

九个水稻耐盐突变体的RFLP分析

用６ 个可能与水稻耐盐性有关的ＤＮＡ 探针对来自两个品系的５ 个耐盐突变株系、３ 个耐盐突变体及１ 个弱耐盐突变体进行ＲＦＬＰ分析。结果有８ 个耐盐突变体（株系）检测到ＤＮＡ 水平的变化,６ 个探针检测到具多态性的突变株系（体）的数目分别为ＲＧ４：６ 个;ＲＧ７１１：６ 个;Ｒａｂ１６：５ 个;Ｒａｂ１０Ｅ６：２ 个;Ｒａｂ２１：１ 个;ＳａｌＴ：２ 个;表明ＲＧ４、ＲＧ７１１ 及Ｒａｂ１６三个位点有可能与耐盐性突变相关。多态性图谱中７０．８％ 为２ 个以上的酶切图谱同时显示多态性,说明多数突变是由缺失、插入或重复造成的     

水稻脆杆突变体bcm581-1茎杆形态结构观察、理化测定和遗传分析

在根癌农杆菌介导的Ds转座因子转化的水稻株系中,发现了脆杆突变体bcm581-1.经Basta除草剂抗性检测和PCR检测,这个脆杆突变不是由Ds转座因子插入引起;通过光学显微镜观察发现突变体的小维管束数目多于对照,小维管束之间的凹陷比对照深,而皮层纤维细胞层数少于对照;扫描电镜观察发现突变体表皮细胞外侧的硅质没有对照丰富.虽然,单位面积内的细胞数与对照相近.但是,突变体的细胞壁薄,维管束内纤维细胞壁的加厚程度也低于对照.因此,细胞腔明显比对照大.茎杆的力学测定结果表明突变体的载荷低于对照9.6倍;延伸低5.4倍;延伸率低6.9倍;应力低6倍.茎杆的相对含水量和粗纤维含量测定表明突变体的含水量高于对照3.5%,粗纤维含量则低于对照8.12%.bcm581-1与中花11号杂交试验显示,F1植株全部正常,F2群体中,正常杆和脆杆以31分离,以中花11号为回交亲本的F1B1植株,表现正常;而以脆杆为回交亲本的F1B1植株,正常茎杆和脆杆则以11分离,结果表明bcm581-1的茎杆变脆是受隐性单基因控制的突变.     

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。     

生长素介导OsRGP1和0sSuS参与水稻地上部基部向重性弯曲生长

在水稻幼苗被放平后,地上部重力响应部位（地上部基部）的上半部生长比下半部生长慢,从而导致地上部基部发生向上弯曲．发生不对称生长的向重性反应。通过抑制差减杂交（SSH）实验发现．水稻地上部基部向重性弯曲生长过程中,反复糖基化多肽OsRGP1和蔗糖合成酶OsSuS在基部上下部有不对称表达。我们还采用Realtime PCR开展进一步研究。实验结果显示OsRGP1和0sSMS的表达受到IAA的调控。通过生物信息学分析也发现OsRGPl和OsSuS的启动子上存在着生长素的调控元件．生长素极性运输抑制剂TIBA处理能够消除OsRGP1和OsSuS在向重性过程中的不对称表达．这进一步说明向重性过程中不对称分布的生长素介导了OsRGP1和OsSuS基因的不对称表达。另外．向重性反应过程中,检测到基部下半部的己糖浓度增加。因此,OsRGP1的不对称表达可能有助于下半部细胞壁多糖的积累,进而促进了下半部细胞壁的扩张。OsSuS不对称表达也有可能会引起己糖在上下半部的不对称分布。己糖和细胞壁多糖在下半部的积累可能在下部细胞扩张从而导致向重性弯曲生长中起一定的作用。     

生长素介导OsRGP1和OsSuS参与水稻地上部基部向重陛弯曲生长

在水稻幼苗被放平后,地上部重力响应部位(地上部基部)的上半部生长比下半部生长慢,从而导致地上部基部发生向上弯曲,发生不对称生长的向重性反应.通过抑制差减杂交(SSH)实验发现,水稻地上部基部向重性弯曲生长过程中,反复糖基化多肽OsRGPl和蔗糖合成酶OsSuS在基部上下部有不对称表达.我们还采用Reahime PCR开展进一步研究.实验结果显示OsRGP1和OsSuS的表达受到IAA的调控.通过生物信息学分析也发现OsRGP1和OsSuS的启动子上存在着生长素的调控元件,生长素极性运输抑制剂TIBA处理能够消除OsRGP1和OsSuS在向重性过程中的不对称表达,这进一步说明向重性过程中不对称分布的生长素介导了OsRGP1和OsSuS基因的不对称表达.另外,向重性反应过程中,检测到基部下半部的己糖浓度增加.因此,OsRGP1的不对称表达可能有助于下半部细胞壁多糖的积累,进而促进了下半部细胞壁的扩张.OsSuS不对称表达也有可能会引起己糖在上下半部的不对称分布.己糖和细胞壁多糖在下半部的积累可能在下部细胞扩张从而导致向重性弯曲生长中起一定的作用.     

一份条斑和颖花异常水稻双突变体的形态特征和细胞学观察

在水稻遗传转化过程中发现一个不含外源基因的条斑和颖花异常的双突变体。该突变体的茎、叶、穗出现条斑。在分蘖盛期,一些叶片开始分岔或卷曲;花器官数目增多,表现为多内外稃,叶片状浆片,或浆片增大,雌雄蕊增多,颖花开裂。透射电镜对叶片白色组织细胞超微结构观察,发现细胞壁内陷,质体结构异常,不能发育出正常叶绿体所具有的片层和类囊体。叶绿素总含量和净光合速率明显低于野生型。突变体绿色组织部分中的细胞生长正常,但细胞较大。利用扫描电镜对花器官形态发生过程进行观察,雄蕊原基发育严重不同步,原基大小也不一样;心皮原基较小。     

纤维素酶酶解稻壳的条件试验

本文报道康氏木霉Ｎ_２－７８（Ｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａｋｏｎｉｎｇｉ）纤维素酶产生和酶解稻壳的适宜条件。实验结果表明,在稻草粉麸皮固体培养基上,纤维素酶产生的适宜条件为稻草粉和麸皮的比例为７：３,培养基含水量为２５０％,ｐＨ为６．０—６．５,温度为３０℃,时间为３ｄ。酶解稻壳的最适条件为：ｐＨ为４．４,温度为４０℃,作用时间为３ｄ,酶曲量和底物量比例为１：３。     

多胚水稻胚位与苗位的观察研究

多胚水稻是进行水稻无融合生殖研究的重要材料,通过对4个多胚水稻品系种子胚位及萌发后的苗位观察发现这些品系中存在着多种胚位及苗位类型,其中以双-13的类型最为丰富。认为不定胚在与合子胚共存的情况下难以萌发表达,而只有当合子胚败育时才有可能得以萌发,并且认为反向单苗,侧向单苗及倒序单苗可能起源于不定胚,因而可能成为进行水稻无融合生殖筛选的重要标志。     

一种水稻分蘖突变体的初步分析（简报）

通过EMS（甲基磺酸乙酯,ethyl methane sulfonate）诱变处理灿稻丰矮占5号的种子,在M2代中分离到一株少分蘖突变体,命名为ret5-5(reduced tiller mutant）。植株表现为不分蘖,自交所得M3、M4和M5代植株表现为0－2个分蘖,而原正常品种FAZ－5同期平均分蘖数为8.2。突变体与FAZ－5的杂交结果显示该突变表型为隐性突变。在F1代自交所得F2和F3代植株出现性状分离,突变可能涉及2个或2个以上的基因。     

莲幼胚子叶细胞中淀粉质体的发育及其生物大分子的观察

莲胚子叶细胞中质体的产生从受精后的４ｄ左右一直延续到２１ｄ左右,质体的分裂是质体数目增加的一种方式。子叶细胞在发育阶段１,即分生组织细胞中前质体大量出现,体积小,多为变形虫状,大量的位于细胞的外围。