光敏核雄性不育水稻叶绿体的光合特性

本文报告了在育性转换敏感期光周期处理对湖北光敏核雄性不育水稻最新全展叶叶绿体光合特性的影响。结果表明：与短日照相比,长日照处理的农垦５８ｓ水稻叶绿体只有较低的ＰＳⅡ光化活性和ＰＳⅡ原初光能转化效率,其ＰＳⅡ和全链的电子传递速率低,叶绿体中叶绿素ｂ的含量较少,叶绿素ａ／ｂ值比短日照处理的高化活性普遍下降,这可能是导致农垦５８ｓ败育的初始原因之一。     

光周期对光敏核不育水稻叶绿体类囊体膜超分子结构的影响

通过冰冻撕裂叶绿体类囊体膜电镜术的研究,在超分子水平上揭示出长日照（ＬＤ）与短日照（ＳＤ）对突变型光敏核雄性不育水稻农垦５８Ｓ及其野生型农垦５８ 倒二叶叶绿体类囊体膜的形成有不同的影响。农垦５８－ＳＤ 和农垦５８－ＬＤ差别不明显;而农垦５８Ｓ－ＳＤ和农垦５８Ｓ－ＬＤ之间出现较明显的差异：（１）农垦５８Ｓ－ＳＤ 叶绿体类囊体膜的垛叠和非垛叠膜区的４ 个冰冻撕裂膜小面呈现的功能蛋白粒的密度、大小及构象分布与其对照农垦５８－ＳＤ 和农垦５８－ＬＤ 类似,均属正常的超分子结构类型。（２）农垦５８Ｓ－ＳＤ叶绿体垛叠类囊体膜区的外质撕裂面（ＥＦｓ）功能蛋白粒的密度比５８Ｓ－ＬＤ的大,且在有的垛叠膜区呈现出类晶格状的规则排列。（３）农垦５８Ｓ－ＬＤ 叶绿体非垛叠膜区的原生质撕裂面（ＰＦｕ）和外质撕裂面（ＥＦｕ）出现频率较低,往往在基粒的边缘膜或末端中能找到,且分布于膜上的功能蛋白粒的密度较小。有的叶绿体ＥＦｕ、ＰＦｕ、ＥＦｓ和垛叠膜区原生质撕裂面（ＰＦｓ）功能蛋白粒极少或丧失,表明类囊体膜受到严重损伤     

内源植物激素与光敏核不育水稻农垦58S育性的关系

采用气相色谱－质谱联用选择离子检测（ＧＣ－ＭＳ－ＳＩＭ）技术,定性、定量分析了光敏核不育水稻农垦５８Ｓ（Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｌ． ｓｕｂｓｐ． ｊａｐｏｎｉｃａ）及对照品种“农垦５８”在长（ＬＤ）、短（ＳＤ）日照处理下,不同发育时期顶端全展叶片中内源ＩＡＡ、ＡＢＡ 和生殖器官中内源ＩＡＡ、ＡＢＡ、ＧＡ１、ＧＡ４ 的含量变化。实验结果表明：在ＬＤ 处理下,农垦５８Ｓ雌雄蕊形成期的叶片和花粉母细胞形成期的幼穗中ＩＡＡ 相继发生亏缺;农垦５８Ｓ－ＬＤ花粉母细胞形成期、单核期和扬花期,生殖器官中内源ＡＢＡ 均低于农垦５８Ｓ－ＳＤ 的含量,“农垦５８”则与此相反;扬花期不育花药中内源ＧＡ１ 和ＧＡ４ 含量剧减。据此认为：生殖器官中早期ＩＡＡ 的亏损、ＡＢＡ 含量剧减伴随着抗逆性能的减弱及ＧＡＳ的不足共同导致了农垦５８Ｓ的雄性败育     

HPGMR农垦58s光敏感期叶片中阳离子过氧化物酶的变化

以逐垦５８ｓ水稻为材料,用分光光度法和聚丙烯酰胺凝胶电泳,分析了５８ｓ在１０ｈ／ｄ短日照（５８ｓ－ＳＤ）和自然不育长日照（１４．１２ｈ／ｄ左右,５８ｓ－ＮＤ）条件下,育性转换光敏感期,阳离子过氧化物酶活性同工酶的变化。结果表明,在育性转换期阳离子过氧化物酶活性随幼穗发育时期的推进而升高,在ＮＤ条件下,酶活性升高更快。在所测定的２上时期中,收丙烯酰胺凝胶电泳图谱可以况５８ｓ－ＳＤ和５８ｓ－ＮＤ均有５     

雄性不育水稻农垦58S的P61蛋白质是叶绿体ATP酶β亚基的同工型

Ｐ６１蛋白质是从水稻（Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｌ．ｓｓｐ．ｊａｐｏｎｉｃａ）雄性不育突变体农垦５８Ｓ（ＮＫ５８Ｓ）叶绿体中发现的一个蛋白质,微序列分析结果表明它的Ｎ端氨基酸序列与水稻和大麦叶绿体ＡＴＰ酶β亚基的一致。免疫印迹分析证明Ｐ６１与玉米叶绿体ＡＴＰ酶β亚基抗体有特异性的交叉反应。Ｐ６１与常规水稻“农垦５８”（ＮＫ５８）的β亚基的分子量基本相同,但其等电点偏碱性端,与β相差约０．３个ｐＨ     

免疫测定光敏核不育水稻中光敏色素Ⅰ含量

光敏核不育水稻（农垦５８Ｓ）是中国水稻研究中的一个重要发现,在水稻杂交育种上有巨大潜力。研究表明：农垦５８Ｓ的雄性不育性受光周期调控,光敏色素是育性转变过程中光周期反应的光受体,然而,鉴于高等植物中存在至少两种不同的光敏色素分子,并且它们同时存在于水稻中,人们对调节农垦５８Ｓ雄性不育过程的光敏色素分子种类及作用方式仍然不清楚。本文采用酶联免疫吸附测定法（ＥＬＩＳＡ）,比较了不同光周期下农垦５８Ｓ和对照品种农垦５８叶片（光周期感受器官）中光敏色素Ｉ（ｐｈｙＡ）的含量。从农垦５８Ｓ的二次枝梗原基分化期开始,进行１０天的光周期处理。一组为短日照（ＳＤ）,另一组为长日照（ＬＤ）。在第１０个暗期结束前,于暗绿光下收获每株水稻的最上部两片新展叶,立即保存在液氮中。样品在研钵中磨成液氮粉,然后加入提取液（含５０ｍｍｏｌ／ＬＴｒｉｓ－ＨＣＩ和０．２ｍｏｌ／Ｌ巯基乙醇,ｐＨ８．５）匀浆。粗提液经０．５％聚乙烯亚胺（ＰＥＩ）沉淀后,上清液供ＥＬＩＳＡ分析。以燕麦ｐｈｙＡ的多克隆抗体、单克隆抗体分别作ＥＬＩＳＡ的一抗和检测抗体。采用ＥＬＩＳＡ可以专一性地检测水稻ｐｈｙＡ（Ｔａｂｌｅ１）。几次独立的实验说明,光周期处理对ｐｈｙＡ含     

增大农垦58s小穗育性对光周期条件响应强度的尝试

光敏核不育水稻农垦５８ｓ在１５ｈ长日照下小穗完全不育,在１０ｈ短日照,日平均气温２８．４℃或２３．５℃下自交结实的小穗只有６％￣１３％,以小穗育性对光周条件响应较强为指标做选择,所得农垦５８ｓ－０１在ＬＤ下小穗仍然完全不育,在ＳＤ的ＬＴ乃至ＨＴ下,平均自交结实率超过３５％,对光周期的响应增大两倍多。     

光敏核不育水稻花药IAA的免疫组织化学分析

首次应用免疫组织化学分析方法对长日和短日处理后的农垦５８Ｓ和对照农垦５８（Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｌ．ｓｕｂｓｐ．ｊａｐｏｎｉｃａ）花药中的ＩＡＡ进行了定位研究和相对水平的比较。结果表明,此方法可反映游离态ＩＡＡ在花药中的分布及其相对水平的变化。从雌雄蕊原基形成期至单核晚期的５个时期中,经长日照处理的农垦５８Ｓ花药中的ＩＡＡ水平都低于短日照处理的农垦５８Ｓ及在不同光周期处理下的农垦５８花药。对花     

莲子在光下萌发过程中叶绿体色素蛋白质复合体及光化活性的变化

实验研究了莲种子（ＮｅｌｕｍｂｏｎｕｃｉｆｅｒａＧａｅｒｔｎ．）在光下萌发过程中叶绿体色素蛋白复合体、多肽组成以及ＰＳⅡ光化活性的变化。结果表明,萌发到第６天的莲胚芽叶绿体,在ＳＤＳＰＡＧＥ凝胶柱中只分出两条色素带,分别为捕光叶绿素蛋白复合体（ＬＨＣⅡ）和自由色素（ＦＰ）。萌发到第８天的莲叶绿体可分出ＣＰⅠ,ＬＨＣⅡ１、ＬＨＣⅡ和ＦＰ。仍未检测到ＰＳⅡ反应中心复合物。多肽分析表明：未萌发和萌发到第２天的叶绿体中３０ｋＤ多肽的含量显著,尽管２７ｋＤ多肽在未见光时已开始合成,但其含量很少。随着照光时间增长,３０ｋＤ多肽含量逐渐减少,２７ｋＤ多肽的含量逐渐增多,到第１２天时超过３０ｋＤ多肽的含量。电子传递速率和室温荧光诱导动力学的测定表明：ＰＳⅡ光化活性在莲子萌发到第７天时才开始出现,并随萌发时间增加而升高,与此同时Ｃｈｌａ／ｂ比值由低到高达到正常值。莲子在光下萌发过程中其叶绿体膜成分及膜功能的变化与它的超微结构的变化相符合。结果再次证明,莲胚芽叶绿体在光下的发育具有与其它高等植物所不同的独特途径,这为莲在被子植物系统发育中占有独特地位的看法提供了依据。     

光周期诱导光敏感核不育水稻花药蛋白变化的研究

采用双向电脉技术对不同光周期条件下,光敏感核不育水稻（农垦５８ｓ）的可育与不育花药蛋白的变化进行分析,发现花粉发育的不同阶段中,不育花药具有四个特异蛋白ｐＩ６．２／ｂＭＷ７０ＫＤ,ｐＩ６．２／ＭＷ６８ＫＤ,ｐＩ６．２／ＭＷ３８ＫＤ和ｐＩ７．４／ＭＷ３７ＫＤ．对游离组蛋白的分析表明．长日照诱导的不育花药中游离组蛋白的相对百分率均明显低于短日照下的可育花药．据此推测长日照诱导不百花药蛋白质组成和代谢变化．不育花药中游离组蛋白含量低,可能受ＤＮＡ合成数量少的影响．     

水稻茎秆抗倒伏的综合评价

利用力学理论和方法,综合分析了水稻茎秆各性状对抗倒伏的影响．突破以往的单性状分析方法,得到水稻茎秆抗倒伏的综合评价指标λ(茎秆柔度),它综合反映了秆长、截面尺寸和形状等茎秆性状．λ是一个无量纲的量,λ值越小,抗倒伏能力越强．     

低能氮离子注入同源四倍体水稻的生物学效应

以低能氮离子束为诱变源,对同源四倍体水稻进行注入处理后,对其生物学效应进行了研究。研究结果表明,同源四倍体水稻比二倍体水稻对低能氮离子束注入处理更敏感。在注入离子剂量为3×1017N+/cm2时,同源四倍体水稻所受到的损伤比二倍体水稻所受到的损伤更严重。4份同源四倍体水稻(即IR36(4)、IR28(4)、紫血稻(4)、明恢63(4))的成苗率分别是2.0%、3.5%、3.0%和4.0%,致死率非常高。在同样条件下,4份相应的二倍体水稻(即IR36(2)、IR28(2)、紫血稻(2)、明恢63(2))的成苗率分别是33.0%、31.5%、29.0%和24.5%,致死率也比较高。在经过注入处理后的当代群体内,4份同源四倍体水稻的平均变异频率为32.5%,而4份相应的二倍体水稻的平均变异频率为9.5%。在同源四倍体水稻IR36(4)和IR28(4)的变异群体内分别发现22株和14株结实率均达到75.0%以上的单株,其中在IR36(4)群体内有1单株的结实率高达91.89%;在紫血稻(4)的变异群体内发现2株具有双胚苗性状的单株;在二倍体水稻明恢63(2)的变异群体内发现1株具有红心米性状的单株。在第二代群体中,除了叶鞘变异和米质变异这两个变异性状能稳定遗传之外,其它变异性状在群体内都发生了明显的性状分离现象。同源四倍体水稻的高结实率特性和双胚苗特性表现出一定的可遗传性。     

Photosynthetic Functions of Rice Improved by 2,3-eroxypropionate

The photosynthetic functions of rice were obviously improved by pretreatment with 150 ppm 2,3-epoxypropionate. The activity of Photosystem Ⅱ (PSⅡ) and the efficiency of primary conversion of light energy of PSⅡ detected either with intact leaves or chloroplasts were enhanced by pretreatment of 2,3-cpoxypropionate. Electron transport rate of PSⅡ, Photosystem Ⅰ (PSⅠ) and the whole chain in chloroplasts were higher than those in untreated ones. It was also confirmed that the capacity of excitation energy distribution between PSⅡ and PSI which was regulated by Mg2+ or phosphorylation of chloroplast membrane proteins in pretreated rice was larger than that in the control. From these results it can be predicted that 2,3-epoxypropionate will have some prospect for practical application to rice production.     

高光胁迫对水稻籼粳亚种两个品种色素蛋白复合体的影响

以耐光抑制的水稻(Oryza sativa L.)粳亚种品种"武育粳"和对光抑制敏感的籼亚种品种"汕优63"的剑叶为材料,比较研究了高光胁迫对水稻两个亚种光合系统的影响.结果表明,高光胁迫影响激发能在两个光系统之间的分配,抑制激发能向PSⅡ传递.在籼稻中激发峰和发射峰以及相关比值在受到高光胁迫后下降的幅度均比在粳稻中显著.与粳稻相比,高光胁迫几乎使籼稻的PSⅡ捕光色素蛋白复合体的三聚体解体,使其PSⅡ捕光色素蛋白复合体的二聚体、PSⅡ内周天线色素蛋白复合体、PSⅠ捕光色素蛋白复合体以及PSⅠ反应中心叶绿素a蛋白复合体的含量明显降低.高光胁迫导致水稻两亚种的PSⅡ捕光色素蛋白复合物单体含量的增加.类囊体膜多肽分析表明,高光胁迫使属于PSⅡ捕光色素蛋白复合体的27、25 kD蛋白和PSⅠ捕光色素蛋白复合体的21 kD蛋白含量在水稻两亚种中都降低,其中以25 kD蛋白含量降幅最大.在籼稻中高光胁迫使属于PSⅡ内周天线色素蛋白复合体的43 kD和47kD蛋白以及外周23kD蛋白含量明显降低而在粳稻中则影响较小.     

高光胁迫对水稻籼粳亚种两个品种色素蛋白复合体的影响

以耐光抑制的水稻（Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｌ．）粳亚种品种“武育粳”和对光抑制敏感的灿亚种品种“汕优６３”的剑叶为材料,比较研究了高光胁迫对水稻两个亚种光合系统的影响。结果表明,高光胁迫影响激发能在两个光系统之间的分配,抑制激发能向ＰＳⅡ传递。在籼稻中激发峰和发射峰以及相关比值在受到高光胁迫后下降的幅度均比在粳稻中显著。与粳稻相比,高光胁迫几乎使籼稻的ＰＳⅡ捕光色素蛋白复合体的三聚体解体,使其Ｐ     

超高产杂交水稻皮秒分辨荧光特性

采用时间分辨荧光光谱测试系统,研究了超高产杂交水稻(Oryza sativa L.)两优培九(P9)和对照汕优63(SH 63)类囊体膜的荧光光谱特性和时间特性.以脉宽为120 ps,重复率为4MHz,波长为514 nm的Ar+激光分别激发P9和SH 63水稻类囊体膜荧光.通过对其超快荧光的时间特性和光谱特性比较研究发现:无论是在灌浆期还是在扬花期,P9水稻类囊体膜中光系统I激发能传递的速度比光系统Ⅱ的快;P9和SH 63两种水稻类囊体膜在灌浆期的激发能传递速度都比扬花期的快;两种水稻类囊体膜的光谱特性还给出,在从扬花期到灌浆期这一生长发育过程中,SH 63水稻类囊体膜的色素成分和结合状态发生了变化,而P9却没有出现这种变化.     

表达反义核酶RNA的转基因水稻对矮缩病毒复制和症状的抑制作用

用基因枪法将含有ＲＤＶ第五片段反义核酶序列基因的植物表达载体ｐＲＯＫＩＩ转化水稻幼胚,在Ｇ４１８存在的条件下,约２～３个月可筛选出抗性愈伤,转入分化培养基中培养可分化出幼苗。经Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交法检测为阳性的水稻幼苗进行抗病性测定显示,转ＲＤＶ反义核酶基因的水稻植株对ＲＤＶ的复制和症状有显著抑制作用。转基因植株发病较轻,并能部分结实,而对照植株则明显矮化且大多不能抽穗。     

水稻幼苗的低温伤害及其与腺苷酸代谢的关系

抗寒性强的早二六14和抗寒性弱的二九丰水稻幼苗,经2～4℃低温处理后,细胞膜透性增加,质膜ATPase水解活性大大提高,而线粒体ATPase磷酸化活性和丙酮酸激酶活性明显下降。从而导致腺苷酸水平尤其是ATP水平急剧下降,能荷值降低.幼苗低温处理4d后回到30℃,早二六14能很快转绿恢复生长,二九丰不能转绿,逐渐死亡。这时,腺苷酸水平及其上升幅度表现出前者高于后者。腺苷酸代谢的失调可能是水稻幼苗低温伤害的一个重要原因。     

离子注入水稻愈伤组织提高农杆菌转化效率的初步研究

通过ＧＵＳ报告基因表达的组织化学染色分析,我们发现低能氮离子束注入水稻愈伤组织可显著提高根癌农杆菌介转基因效率,这为克服单子叶植物对根癌农杆菌不敏感性、提高遗传转化效率的研究提供了一条新的途径。     

水稻bicoid反义基因转基因植株胚胎发育的形态变化

Bicoid是调控果蝇胚胎极性及以后分节发生过程的重要基因,这一基因编码的蛋白是一种转录调控因子,对一组早期胚胎发育过程中的多齿基因的表达具有调控作用,并被称为形态发生剂。在以前的工作中,从水稻cDNA文库中分离了一个同果蝇bicoid有相当同源性的克隆-Rb24基因（EMBL登录号：AJ2771380）。为进一步了解它在水稻中功能,将Rb的反义基因片段通过农杆菌的介导转入水稻中。通过Gus活性检测和PCR鉴定所获的抗性植株为转基因植株,转基因植株一个很明显的变化就是大约有50%的种子是败育的。通过石蜡切片观察了转基因水稻幼胚的发育情况,结果表明细胞的组织的分化在胚的发育过程中被阻断了。因此Rb基因同控制水稻胚的发育有关。