分享到:

水稻叶片衰老分子机制研究进展

衰老是生物生长发育的最后阶段,是生物体自发启动的一种程序性死亡过程。叶片是植物重要的源器官,为植物提供了大量的能量和有机物质。植物的衰老一般首先发生在叶片上。水稻作为重要的粮食作物,生育后期存在叶片早衰现象,特别是亚种间杂交稻组合,叶片早衰现象更为普遍(吴伟明和程式华,2005)。早期学者对水稻叶片衰老过程中形态和生理的变化进行了深入的研究,这些研究使我们进一步加深了对水稻叶片衰老的认识,同时根据这些研究结果,为水稻叶片的衰老建立了评价指标。但这些研究只是对衰老过程中生理和形态指标的研究,缺乏对衰老机理的探究(郑建敏等,2009)。目前叶片衰老的相关研究涉及两个方面:叶片早衰和叶片持绿。叶片早衰是用来描述突变体、转基因植株或栽培品种比野生型或亲本叶片提早衰老的一个对比性的术语,叶片持绿是用来描述突变体、转基因植株或栽培品种比野生型或亲本能更长地保持叶片绿色的一个对比性的术语(粘金沯等,2011)。水稻叶片的程序性衰老和持绿是水稻...  (本文共9页) 阅读全文>>

中国农业科学院
中国农业科学院

一个水稻早衰突变体es-t的遗传分析与基因定位

水稻是我国重要的粮食作物之一,其叶片衰老直接影响着水稻的光合效率,继而影响水稻产量。随着水稻基因组测序的完成,有关基础研究的不断推进,水稻已成为单子叶植物重要的模式作物之一。开展水稻叶片衰老相关研究对于揭示衰老的分子机理,调控和培育抗衰老高产水稻品种具有重要的意义。我们从业已构建的突变体库中筛选获得一水稻早衰突变体es-t,利用图位克隆的方法完成该基因的精细定位,为进一步克隆该基因阐明叶片早衰的分子机制奠定基础。主要研究结果如下:1.突变体es-t主要表现为从苗期开始的叶片黄化,叶绿素含量显著降低,随着其生长发育黄化叶片伴随出现铁锈色小斑点,尤以叶尖和叶缘为甚,表现严重的早衰现象。2.突变体es-t发芽后的根系发育较野生型慢,主根长也较野生型的短;ES-t的突变还影响水稻的丰产性,主要表现为分蘖力降低,千粒重下降,一次枝梗数和每穗粒数的减少;另外,成熟后的突变体种子也呈现类似于叶片后期的铁锈色小斑,并伴有一定比例的裂颖。3. e...  (本文共54页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国农业科学院
中国农业科学院

水稻早衰基因ES10的遗传分析与基因定位

叶片是植物进行光合作用的主要场所,是重要的源器官。叶片衰老直接影响着水稻的光合效率,进而影响稻米产量。近些年来,随着水稻基因组测序的完成和现代分子生物技术的发展,许多科技工作者开始关注植物衰老相关的分子机理研究,相继取得了许多重要结果。人们希望通过揭示衰老的分子机理来培育出抗衰老、增产潜力高的水稻品种。本研究利用诱变剂甲基磺酸乙酯(EMS)处理水稻粳稻品种日本晴,获得一稳定遗传的早衰突变体es10。通过形态、生理等实验多层次阐述ES10突变导致水稻植株多方面的变化。并通过图位克隆的方法构建该基因的精细定位物理图谱,为进一步克隆到该基因、阐明叶片早衰的分子机制及如何有效服务于农业生产奠定理论基础。本文主要研究结果如下:1.突变体es10叶片从苗期开始黄化,随着其生长发育叶片黄化的面积逐渐增大,在叶缘及叶尖出现枯死。成熟时植株表现矮小,出现高位分蘖,生育期延长、自交不育,表现严重的早衰现象。2.突变体es10的叶绿素和胡萝卜素含量均...  (本文共49页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南大学
西南大学

水稻早衰突变体esl6的鉴定与基因定位

叶片是植物光合作用的主要器官,其衰老是植物生长发育的最后阶段。叶片衰老并不是表面看到的那样,仅仅是黄化、枯死,其是一种受遗传和外界因子(如日照、病害、高温、低温、水涝和干旱等逆境)影响的高度程序化的过程,是植物生命科学研究的热点问题之一(Yoshida,2003)。水稻一旦早衰,其产量和品质都会受到严重影响,研究表明,如果正常成熟期功能叶寿命延长1 d,理论上可使水稻增产2%,实际增产1%左右(刘道宏,1983)。在叶片的衰老过程中,细胞结构、新陈代谢、基因表达调控等都发生了许多变化。从分子和遗传水平研究衰老的调控机制,克隆水稻早衰调控基因以及对其进行功能研究,并对早衰现象进行改良,是提高水稻产量、改善品质的有效途径之一。本研究通过EMS(ethyl methane sulfonate)处理籼型恢复系缙恢10号(Oryza sativa L.ssp.indica)获得一个新的早衰突变体,暂命名为early senescence ...  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>

《植物学报》2017年01期
植物学报

水稻叶片早衰成因及分子机理研究进展

徐娜,徐江民,蒋玲欢,饶玉春(2017).水稻叶片早衰成因及分子机理研究进展.植物学报52,102–112.衰老是生物有机体随着生命时间轴的推移,自然发育的必经阶段,其控制着生命体的最终命运走向,是物种在长期进化过程中形成的适应性机制。作为植物生长发育过程中的最后一步,植物衰老在发育生物学中具有明显的积极意义(丁世琪和吴洪恺,2011)。如在不良生态环境造成暂时性胁迫时,将损害局限在特定组织后进行“自我衰老消除”,待环境条件改善后重新恢复生长。此外,衰老的组织可以通过将其中的营养物质主动转移到发育旺盛的部位,确保植物对能量的最大化利用。植物衰老的实质是机体各部分器官系统结构的退变和机能的衰退,使植物对生态环境的适应性及抵抗力降低,而植物器官又是由各种细胞构成,因此细胞的死亡会直接或间接导致植物体的衰老。细胞的死亡可划分为2类。一类是细胞的正常死亡,是指当植物体生长发育到一定阶段,由其自身基因编码并主动调节的有序死亡过程,即程序性...  (本文共11页) 阅读全文>>

四川农业大学
四川农业大学

控制水稻源库流性状关键基因Ess1的精细定位

水稻产量的提高过程,实质上是“源、库、流”性状的遗传改良与其平衡关系不断建立的过程。选育源强、库大、流通畅的高光效的理想株型品种是水稻高产、稳产的重要保障。研究控制“源、库、流”多性状的关键基因及其遗传机理,对高产、优质水稻品种的选育具有重要的理论和实践意义。近几年,通过对水稻突变体的研究,克隆了一大批有关叶片,穗部和籽粒大小性状的关键基因,但目前对同时控制“源、库、流”的关键基因研究较少。本文报道了一个来源于水稻中花.11的天然突变体essl,其表现为叶片早衰、株高变矮花粉育性降低、产量明显降低:电镜观察发现突变体ess1叶和茎的叶绿体、维管束发生严重畸变;叶绿素测定和抗氧化酶活力测定表明突变体essl的叶片中的叶绿素含量抗氧化酶活力都有很大程度降低;遗传分析发现该突变体的这些水稻库源流性状的改变由单基因(位点)突变所致;利用分子标记将该突变基因精细定位于57KB范围内,进一步分析发现基因LOC二Os05g48360是控制水稻...  (本文共97页) 本文目录 | 阅读全文>>