表观遗传调控植物分枝/分蘖研究进展

分蘖是禾本科植物特有的分枝类型, 是影响作物产量的关键因素之一。分枝/分蘖数由叶腋处侧生分生组织的数量和侧芽的活性共同决定。表观遗传修饰调控植物生长发育的各个方面, 但是如何调控植物的分枝/分蘖数还未见系统报道。该综述归纳了表观遗传调控侧生分生组织的形成和侧芽向外生长两个方面, 并展望了表观遗传在调控植物分枝/分蘖中的研究方向, 以期为通过表观遗传修饰改良作物品种的育种途径提供理论指导。     

禾本科植物分蘖为茎的分枝研究提供新视角

分蘖(或分枝)是作物产量的一个主要决定因素,受植物激素、自身生长发育和环境等因素的调控。近年报道的单子叶植物新的分蘖(或分枝)基因和调控机制深化了对植物分蘖的认知。对以禾本科植物为代表的单子叶植物的分蘖(或分枝)相关基因和调控机制进行了综述,从激素、基因、转录等几方面比较了单子叶植物分蘖和双子叶植物分枝调控机制的异同,为植物产量形成、适应环境及提高生存竞争能力的研究提供理论依据。     

水稻分蘖氮响应调控机理研究进展

氮肥是作物产量增加最主要的驱动因素,然而氮肥滥用会造成生态环境的严重破坏。因此,提高作物氮素利用效率(nitrogen use efficiency,NUE)对未来农业可持续发展至关重要。产量性状对氮素的敏感性是衡量作物氮素利用效率的重要指标。禾本科作物的分蘖数、穗粒数和粒重是产量的直接决定因子,虽然影响三者本身的分子机制已有大量研究,但氮素对这些性状的调控机理仍知之甚少。分蘖数是对氮素响应最为敏感的性状之一,也是氮肥促进作物增产的关键要素。因此,研究氮素如何调控水稻的分蘖发育对于提高作物产量尤为重要。本文总结了水稻氮素利用效率的影响因素和分蘖发育的调控机理,聚焦氮素如何调控水稻分蘖发育的机制,并对该领域未来研究工作进行了展望,以期为作物氮高效精准改良提供参考。     

对“关于分枝水稻问题”的几点商榷

在1954年10月号的科学通报上,读到了唐锡华同志对於我在同年4月号同一刊物上所报导的关於水稻的分枝问题,提出了商榷,我表示很欢迎。在这里,对於唐锡华同志所提出来的几方面的问题和看法,我想来加以讨论。首先,关於水稻和麦子在分枝形态上的不同问题,这在外形上非常明显,所以我觉得没有、也不会和麦子的分枝类型混淆起来。其次,唐锡华同志认为:“现在在这二处发现的‘分枝’水稻,是植株从根颈上面几节的叶腋间抽出的分蘖,也可以说主蘖或分蘖上再生分蘖的现象,或者就是植株分蘖节数目的增加,部     

作物分枝的分子调控研究进展

分枝的数量及角度是决定作物株型的重要农艺性状.有效分枝数决定着作物的穗数或荚果数,进而决定着作物的产量;而分枝角度与光合效率、种植密度和抗病性密切相关,不仅影响作物的产量,也会影响作物的品质.由于分枝在作物生产中具有十分重要的作用,吸引了越来越多的研究者的注意,多个与分枝性状相关的关键基因被鉴定,分枝数目调控的分子机制...     

問题解答

什么是小麦的分蘖和分蘖节? “分蘖”是专指禾谷类作物植株基部所发出的分枝(侧茎)而言(“分蘖”这个词也可作为动词来用,就是指发生侧茎的过程,即农民所说的“棵(木义)”)以小麦来说,当幼苗出现三片叶子以后不久,就可以看到在第一片叶的叶鞘内露出分枝的顶端,它是由第一叶叶鞘基部的腋芽萠发来的,这就是分蘖。随后顺次从第二叶、第三叶的叶鞘伸出第二与第三个分蘖。这些分蘖都是从主茎上生出的,称为第一级分蘖。如果条件适合,第一级分蘖也可再生出分蘖,就叫第二级分蘖。依此类推,甚至可以生出第三级、第四级以至更多级的分蘖,使一株麦苗形成一个密集的株丛。     

生长的冗余—作物对于虫害超越补偿作用的一种解释

本文阐述了作物在株高、叶面积、分枝或分蘖数、繁殖器官数量、生育期长度及生物产量对经济产量的比例等方面常存在大量冗余。这种冗余随着辅助能量输入的增加而增大。生长冗余本是生物适应波动环境的一种生态对策,以便增大稳定性,减小绝种的风险。但当环境条件改善或经人类支持与保护后,作物的这种固有的冗余特性变成了一种浪费和负担,对高产不利。通过栽培或育种手段减少冗余便可高产。在一些情形下,昆虫取食能减少作物的冗余。这便是作物对虫害的超越补偿的基本原因。     

禾谷类作物主茎和分蘖间的物质交流

引言在稻麦作物的密度试验中,对于主茎和分蘖之间的关系争论颇多,大致有两种不同的看法。其一是强调主茎优势并认为分蘖的产生会消耗主茎的养分,如果抑制分蘖使主茎的营养集中地使用在其本身则产量可以提高,执这种看法的人主张依靠主茎,因而应该种得密一些。另一种看法则根据单株分蘖数愈多主茎性状愈好的事实,认为分蘖对主茎有帮助,因而主张种得     

水稻分蘖的分子机理研究进展

分蘖是水稻等禾谷类作物生产的关键农艺性状,也是单子叶植物一种特殊的分枝现象.水稻分蘖的形成是一个复杂的过程,其间受遗传、植物激素、栽培环境等因素的综合影响.近年来,对水稻分蘖数改变的突变体研究取得令人瞩目的研究成果,本综述总结水稻分蘖的调控机理的最新研究进展.     

《自然》:调控水稻分枝蛋白获遗传学证实

<正>中国农业科学院作物科学研究所万建民课题组与南京农业大学作物遗传与种质改良国家重点实验室合作,首次在遗传和生化层面证实,D53蛋白可作为独脚金内酯信号途径的抑制子,参与调控植物分枝(蘖)的生长发育。相关成果于12月11日在线发表于《自然》杂志。万建民课题组利用一个部分显性水稻矮化多分蘖突变体进行了外源激素处理和内源激素测定。结果表明,d53是一个独脚金内酯不敏感突     

禾本科及豆科牧草对黄土丘陵区台田土壤培肥效果的比较研究

以黄土丘陵区具有代表性的禾本科及豆科牧草无芒雀麦和沙打旺为材料,研究其对川台地土壤腐歼击质含量和组成,有关营养元素及后茬作物产量的不同影响。结果表明,种植禾本科及豆科牧草均能提高土壤中的腐殖质及氮磷营养的水平,其中禾本科牧草效果较豆科牧草更为明显。     

杂种柳树分枝性状与主干生长的遗传相关

树木的分枝是与主干生长有着密切关系的 营养器官。量度其分枝长（BU)、分枝距(HB), 分枝数（Bn)、枝干高（Hon)、枝下高（Ho）和主 梢长（Hn)等因子（图1)可以反映树木分枝性 状的特点。由于分枝数、分枝长及其在主干上 分布状况的不同,构成了树木冠型的差异,一般 认为用材树木优良的冠型是窄冠浓密型。当前 在作物育种中提出株型（plant type)育种,它是 基于从叶的空间分布及光能利用的角度分析株 型结构,以合理株型（ideotypes)为其育种目标。     

作物抗倒伏相关性状及其信号转导调控机理的研究进展

倒伏是影响作物品种选育和产业化推广的重要限制因子,会使作物籽粒与秸秆的产量和品质显著降低且易引发病虫害,不利于机械化收割使作物经济效益显著降低.株高、茎秆强度、壁厚、分蘖数、分蘖夹角等性状同作物茎秆抗倒伏特性密切相关.倒伏主要分为为根倒伏和茎倒伏,茎倒伏与茎秆特性相关,其中株高与分蘖数分别受赤霉素信号转导和独脚金内酯信...     

有关水稻分蘖习性几个问题的研究

分蘖是水稻生长现象的一种显著标志。在良好环境条件下作物必然生长良好,也必然促进分蘖。如何掌握影响分蘖的因素,造成良好环境条件,以促进健旺的生长和正确的控制分蘖,是很必要的问题。关於分蘖习性方面,以往已有许多论述,我们仅就几年来在几种试验中分蘖记载方面的资料加以整理,谈一谈工作中的体会供在生产实践中的参考。分蘖记载方法是在1954年灌溉试验、肥料试验及1955年肥料试验田中,选39代表该试验     

农作物Cd耐性的种内和种间差异Ⅰ．种间差

对８个科１４个种作物的栽培试验表明,作物对Ｃｄ的耐性具有明显的种间差异,禾本科作物的耐性普遍高于蔬菜类;作物的耐性与体内Ｃｄ的平均吸收量无显著相关,而与地上部吸收量所占比例呈显著负相关;Ｃｄ影响下,耐性不同作物体内的一些生理代谢变化有一定差别．     

独脚金内酯调控水稻分蘖的研究进展

水稻(Oryza sativa)作为世界上最主要的粮食作物之一, 对其主要农艺性状调控机理的研究具有重要意义。分蘖是水稻生长发育过程中一种特殊的分枝, 它不仅是与水稻产量密切相关的重要农艺性状, 也是揭示高等植物侧枝生长发育机制的理想模型。独脚金内酯(strigolactone, SL)是一类新型植物激素, 能够抑制植物分枝的生长发育。近年来, 关于SL合成与信号在调控水稻分蘖方面的研究取得了重要进展, 但对其信号转导的下游组分的研究还相对匮乏。该文综述了SL合成途径、信号途径及下游靶基因调控水稻分蘖的研究进展, 并与在拟南芥(Arabidopsis thaliana)、豌豆(Pisum sativum)和矮牵牛(Petunia hybrida)中的研究进行了比较, 同时还对如何挖掘SL途径的新组分进行了讨论。     

禾本科三倍体: 形成、鉴定与利用

禾本科三倍体的形成途径包括2n配子融合、倍性间杂交、多精受精和胚乳培养。其中, 2n配子融合和倍性间杂交分别为自然界和人工合成三倍体的主要途径。该文介绍了形态学观测、染色体分析、流式细胞术和分子标记等倍性鉴定方法在禾本科三倍体中的应用及其优缺点。目前, 三倍体在禾谷类作物中无直接应用价值, 但可作为通往多倍体、非整倍体和转移异源基因的遗传桥梁。多年生禾本科三倍体(特别是异源三倍体)在饲草或能源作物中已得到广泛应用, 在该类型禾本科作物中均可直接尝试三倍体育种。多倍体的三倍体育种和无融合生殖三倍体育种可作为未来禾本科三倍体的研究方向。三倍性胚乳培养可以一步合成三倍体, 多精受精可以实现遗传上3个不同基因组的一步融合, 在三倍体研究中应予以重视。鉴于2n配子融合、多精受精的稀有特性和倍性间杂交、胚乳培养频繁的染色体变异, 高通量三倍体鉴定技术的发展将是三倍体研究实现突破的关键。     

植物分枝性状研究进展

分枝性状在植物的生长过程中发挥重要作用,分枝数量会影响作物的产量,对于观赏植物而言,分枝的多少会影响其观赏效果。介绍了影响植物分枝的因素以及与植物分枝性状相关的基因,总结了前人在研究植物分枝性状时所用的方法,以期为以后的植物分枝性状的研究提供广泛的选择空间及新的思路。     

北京地区耕地碳酸盐褐土不同农作物氮及灰分元素生物循环的比较研究

京郊耕地碳酸盐褐土小麦、大麦、玉米、高梁、花生五种农作物氮及灰分元素生物循环的研究结果表明：1．不同作物存留、归还、吸收不同元素数量的差别很大。豆科作物花生以对钙、镁吸收量大为其显著特征;禾本科作物吸收较高数量硅、铁、铝、锰、钠。在四种禾本科作物中,高梁吸收较高数量氮、磷,钾、钙、镁、硅,大麦吸收较高数量钠、硫和锰。2．不同作物以根、茬形式对11种元素和灰分向土壤中的归还有三种情况：1)低度归还类型：氮磷钾,归还比例一般低于10%;2)中度归还类型：镁钙硫硅钠和灰分,归还比例介于10—30%;3)高度归还类型：铁铝和锰,归还比例一般为30%。 3．不同农作物生物循环特点对研究农田生态系统元素平衡、耕地土壤肥力变化和形成过程以及施肥、耕作制度改革,都有重要意义。     

甘蔗分蘖发生及成茎的调控研究进展

甘蔗是以收获地上茎为主的重要糖料作物,蔗糖分储藏在蔗茎节间,而分蘖是甘蔗有效茎形成的关键,因此促进甘蔗分蘖成茎是提高甘蔗产量的最有效途径之一。目前,水稻分蘖机理的研究取得了突破性进展,甘蔗也具有禾本科植物特殊的分蘖特性,但相关研究相对滞后,尤其是分子调控机制。本文详细阐述了甘蔗分蘖的生物学特性及现实意义,从栽培技术与管理、环境条件、植物生长调节剂(植物激素)和遗传因素等方面阐述甘蔗分蘖发生及其生长发育的研究结果,为深入研究甘蔗分蘖调控的分子机理提供新视角,也为甘蔗高产栽培技术及分子辅助育种提供理论依据。