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.     

S-3307、PP333对水稻幼苗根系和地上部生长影响的比较(简报)

在一定浓度范围内,S-3307和PP333抑制水稻威优64的苗高而促进根系生长。S-3307控制苗高的有效浓度和对根系从促进转入抑制的浓度闽值都比PP333约低一个数量级。超过该闽值,根系生长被严重抑制,从而影响地上部的生长发育。     

不同海拔地区种植的水稻地上部干物质的生产和分配

根据1983—1985年“高原水稻高产栽培的生理生态规律研究”中低热的元江(海拔400米左右)、温凉的昆明(约1900米)和冷凉的丽江(约2400米)的资料,以六个处理、十八个小区、三年总平均值,比较了不同海拔地区种植的水稻中地上部干物质生产和分配的总趋势。主要结果如下: 1.全生育期总的干物质生产量以温凉地区最高,低热地区居中,冷凉地区最低。 2.抽穗前干物质生产速率和齐穗期干物重占黄熟期干物重的比例随海拔降低而增加;抽穗期至黄熟期干物质生产速率,以温凉地区最高,低热地区居中,冷凉地区最低,但低热地区低于前期,高海拔地区高于前期,不过冷凉的丽江增加的更多。 3.抽穗前(旗叶完全展开后)叶干重占当时植株总干重的比例,随海拔升高而降低。 4.抽穗期至黄熟期的次库(茎 叶鞘)干重的改变,不同海拔地区种植的水稻表现不同:低热地区减重,温凉地区稍增,冷凉地区明显增加。 5.与高海拔地区种植的水稻相比,在黄熟期低海拔地区的有较高的穗重/总重和穗增重/总增重的比例。另外低海拔地区的穗增重超过总增重。结实率和谷/草比例均随海拔增高而减低。     

不同海拔地区种植的水稻地上部干物质生产和分配对氮素追肥的反应

1983——1985年在云南省的元江(海拔约400米)、昆明(约1900米)和丽江(约2400米)三地种植的水稻,在以每亩施用20公斤尿素底肥的基础上,分别作了不同时期的氮素(每亩10公斤尿素)追肥试验,比较了各地之间和不同时期追肥处理之间在不同生育期中水稻地上部干物质的生产和分配。并对所获得结果的生理基础和气候条件进行了讨论。     

不同海拔地区种植的水稻地上部干物质生产和分配对氮素底肥的反应

1983——1985年在云南省的元江(海拔约400米)、昆明(约1900米)和丽江(约2400米)作了水稻的不同剂量(每亩30公斤、20公斤和零公斤尿素)的氮素底肥试验。比较了各地之间和不同底肥处理之间在不同生育期中水稻地上部干物质的生产和分配。并对所获得结果的生理基础和气候条件的作用进行了讨论。     

Cd-K双重处理对水稻幼苗生长和Cd吸收转运的影响及相关转运通道分析

以水稻( Oryza sativa Linn.)高 Cd 积累品种‘T 优705’(‘T You 705’)和低 Cd 积累品种‘湘早籼24’(‘Xiangzaoxian 24’)为实验材料,采用水培法对不同浓度Cd(0.0和2.7μmol·L-1 Cd)和K(0、30和60 mmol·L-1 K)处理条件下2个品种幼苗的相对生长量、根系和地上部的Cd含量及其亚细胞分布特征进行了比较,并分析了添加离子通道活性抑制剂TEA和LaCl3后幼苗根系和地上部的Cd和K含量;在此基础上,比较了NSCCs(非选择性阳离子通道)和K专性通道对2个品种幼苗根系和地上部Cd和K吸收贡献率的影响。结果表明：与Cd单一处理组(2.7μmol·L-1 Cd)相比, Cd-K双重处理组(2.7μmol·L-1 Cd-30 mmol·L-1 K和2.7μmol·L-1 Cd-60 mmol·L-1 K)2个品种幼苗的相对生长量显著提高,而幼苗根系和地上部的Cd含量显著下降;随K浓度的提高,2个品种幼苗根系细胞壁和细胞液中的Cd含量显著下降,但细胞壁中Cd含量的分配比例增大而细胞液中Cd含量的分配比例则减小。在含2.7μmol·L-1 Cd和30 mmol·L-1 K的培养液中分别添加5 mmol·L-1 TEA或0.2 mmol·L-1 LaCl3后,2个品种幼苗根系和地上部的Cd和K含量均显著下降,其中,LaCl3处理组的根系Cd含量降幅高于TEA处理组,但LaCl3处理组的根系K含量降幅则低于TEA组。 NSCCs对品种‘T优705’幼苗根系和地上部Cd吸收的贡献率显著低于品种‘湘早籼24’幼苗,而K专性通道对品种‘T优705’幼苗根系K吸收和地上部Cd吸收的贡献率则显著低于品种‘湘早籼24’幼苗。研究结果显示：添加外源K可缓解Cd对水稻幼苗生长的抑制作用,并通过提高细胞壁与Cd的结合能力来降低细胞液中Cd的积累,以此减弱幼苗对Cd的吸收和转运能力;幼苗体内的K和Cd均可通过K专性通道和NSCCs转运,其中,K吸收和转运主要通过K专性通道完成,而Cd吸收和转运主要通过NSCCs完成。此外,品种‘T优705’可能具有多种离子通道参与Cd的吸收和转运,而品种‘湘早籼24’主要依赖NSCCs参与Cd的吸收和转运,且后者对K的吸收和积累强于前者。     

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

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—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,现已从生理学与遗传学的角度证实了含有淀粉体的根冠中柱细胞和茎的内皮层细胞是植物重力感受的部位,淀粉体作为重力感受器被越来越多的实验证据证明。地球上重力无处不在,要研究微重力对植物体极性生长的影响只能借助于能模拟失重环境的回转器。近年来,人们对植物向重性机制的了解主要来自缺失或缺少     

水稻杂种一代与亲本幼苗基因表达差异的分析

杂种优势是一种普遍存在的生物学现象,其形成的原因十分复杂。本世纪初,Bruce和Shull相继提出的杂种优势形成的显性互补假设和超亲优势假设至今仍作为一种理论模型而缺乏实验证实。水稻杂种优势的利用自70年代三系配套技术建立得到了广泛的应用,但水稻杂种优势形成的遗传学基础目前还知之甚少。在水稻杂种优势形成机理研究中,分别从生理生化代谢、同工酶分析、DNA限制性片段多态性和DNA含量差异进行了分析,但杂种优势形成的分子机理仍未得到阐明。杂种优势的形成是与异质化相关的过程,它涉及到两个遗传背景不同的体系的相互作用。因此,在相互作用过程中,亲本基因的表达与调控就决定了杂种一代的基因表达类型和特性。因此,我们从分析基因表达与调控入手,运用mRNA差异展示技术分析了玉米杂种一代与亲本基因表达的差异,揭示了不少有意义的现象。本研究以水稻籼型杂交组合(汕优63:珍汕97A×明恢63)为材料,探讨水稻杂种一代与亲本基因表达的差异,揭示了杂种优势形成过程中的一些重要现象。     

干旱、盐和低温胁迫对水稻幼苗脯氨酸含量的影响

以三叶期的水稻幼苗为材料,研究了干旱（－０．６ＭＰａ ＰＥＧ模拟）、盐（０．１５ｍｌ／Ｌ ＮａＣｌ）和低温（６℃）胁迫下,不同水稻品种脯氨酸积累的变化。结果表明,干旱、盐和低温胁迫下稻苗均可积累脯氨酸,且随着胁迫时间的处长而加剧。在同一胁迫条件下,耐性强的品种脯氨酸积累较少,而敏感品种脯氨酸积累则较多。脯氨酸的积累不宜作为稻苗抗逆性的筛选指标。     

水稻矮缩病毒最外层外壳蛋白基因(S_2)cDNA克隆、序列分析及其在大肠杆菌中的表达

从水稻矮缩病毒（Ｒｉｃｅｄｗａｒｆｖｉｒｕｓ,ＲＤＶ）中国福建分离物中克隆分离了最外层外壳蛋白基因（Ｓ２）全长ｃＤＮＡ,并对其进行了序列分析,结果表明ＲＤＶＳ２ｃＤＮＡ全长３５１２ｂｐ,仅含一个３３４８ｂｐ的阅读框架,编码一个含有１１１６个氨基酸的蛋白（Ｐ２）。与基因库中已知基因序列比较,发现它与日本ＲＤＶＨ株系相应片段的核苷酸和氨基酸同源率分别为９４６％和９５４％,与轮状病毒ＶＰ２氨基酸序列有一定的同源性。Ｓ２核苷酸序列二级结构预测结果表明,５’端５０个核苷酸的二级结构为一个发夹结构和一个茎环结构。Ｐ２有４个富含亮氨酸的区域,位于Ｎ端亲水区域的１０个氨基酸（ＡＡ６９～７８）残基形成一个α螺旋,这些特点均与轮状病毒ＶＰ２的结构特征相似。ＳＤＳＰＡＧＥ和Ｗｅｓｔｅｒｎ印迹分析表明在大肠杆菌中分段高效表达了Ｓ２编码蛋白的Ｎ端和Ｃ端。     

一个新的水稻斑马叶突变(zebraleaf1)对叶绿体发育的影响(简报)

通过γ射线诱变,在水稻粳稻栽培品种9522中得到一个斑马叶突变体zebra leaf 1.为了研究zl1的功能,我们对突变体进行了形态学和细胞学的分析,同时也对此基因突变以后对叶绿体发育和光合作用的影响作了评价.突变体叶片上绿色和枯白色条纹相同,叶绿素含量显著的下降.电镜显示叶绿体类囊体的排列被打乱,变得杂乱无章.这表明zl1突变体在叶绿体发育过程中出现障碍.zl1基因的突变使得净光合速率显著的下降.参与光合作用的一些关键蛋白,比如核酮糖1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)、Rubisco活化酶、Dl蛋白、CF1β亚基的表达量也显著的下调.但是,zl1突变体对外界环境非常敏感,有时会没有表型.     

水稻几丁质酶基因RCH8创伤诱导转录及启动子功能分析

高等植物几丁质酶基因受病害侵染、真菌激发子、乙烯、机械创伤等因素诱导转录。我们已经测定过水稻(Oryza sativa L.cv.IR 36)Ⅰ类几丁质酶基因RCH 8的DNA序列。为了研究水稻中与防卫反应有关的几丁质酶基因启动子的活性、功能和表达调控,我们以RCH 8几丁质酶基因保守的编码区序列为探针,分别在创伤处理2—24h后提取水稻(Oryza sativa L.cv.IR 36)叶片的总RNA作Northern杂交,发现创伤处理6h可以检测到几丁质酶基因的表达,12h表达水平最高。合成了一个与RCH8翻译起始密码附近反义链DNA序列互补的21-mer的寡核苷酸引物(5'-GCTCTCA-TGGTGGCAATGCAA-3')作引物延伸实验,表明RCH8基因的转录受创伤诱导,RCH8转录起始位点位于翻译起始位点上游第42碱基A。在pUC 19载体质粒中构建了一组5'端不同程度缺失的RCH8基因启动子与GUS报告基因翻译融合的重组质粒,用PEG法转入烟草原生质体中,通过测定GUS酶活性发现RCH8启动子-1016-676之间的DNA序列缺失后表达活力显著下降,缺失到-68碱基处的启动子仅有很低的活力。     

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.     

水稻二九南1号雄性不育系及相应保持系一些生化性状的比较

为研究高等植物雄性不育特性的遗传本质,我们以具有野败型不育细胞质、细胞核相同的水稻二九南一号(Oryza sativasubsp.Indica)雄性不育系、保持系为材料,分析了不同生长发育阶段正、负极向过氧化物酶、β-淀粉酶、酯酶同工酶和可溶性叶蛋白,结果初报如下。一、正、负极向过氧化物酶同工酶所分析的7个组织(根、茎、叶、芽鞘、胚轴、花药、胚乳)中不育系与保持