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水稻叶片衰老的研究进展

正常生长条件下,植物叶片衰老是一个主动的过程,而不是一个被动过程。植物叶片衰老主要由叶龄信息控制,是一种细胞程序性死亡(pro-grammed cell death,PCD),是长期进化过程中形成的适应性,具有重要的生物学意义。叶片衰老过程中,营养物质被转移到生殖器官或其他生长旺盛的部位,使其能得到充分利用[1]。在农业生产上,水稻成熟后稻穗中60%~90%的碳由抽穗后叶片光合作用供给[2],因而叶片过早衰老将严重影响作物的产量和品质[3]。另外,在不良外界环境的影响下,水稻叶片常会过早的变黄枯萎,从而使其营养生长不良,造成生殖器官灌浆不盈,空秕粒增多,大大影响了产量。因此,探明水稻叶片衰老的机理,采取适当的方法和技术延缓或防止早衰,对于进一步提高产量,减少因不良环境而导致的损失,为水稻的分子育种提供设计方案,确保粮食安全具有重要的意义。1水稻叶片衰老的形态特征及生理生化变化水稻衰老后最明显的形态变化就是叶片颜色由绿变黄,叶片黄...  (本文共6页) 阅读全文>>

扬州大学
扬州大学

水稻叶尖枯突变体wlt1的遗传分析与基因定位

叶片是植物进行光合作用和呼吸作用的主要器官,对植物体的生命活动起着重要的作用。叶片的发育作为植物形态建成的一个重要方面,与植物株型和农业产量的形成密切相关。水稻叶片衰老可导致光合能力的降低和同化能力的逐渐丧失,严重影响水稻生育后期有机物质的形成和积累,进而影响水稻产量的形成,是挖掘和发挥水稻高产潜力过程中的主要限制因素之一。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,得到一稳定遗传的叶尖枯突变体,命名为wlt1(withered leaf-tip1)。该突变体的主要表型为:叶片从苗期开始枯黄,随着其生长发育进程的推进,叶片至上而下大面积枯死,生育后期出现高位分蘖,植株矮小,育性降低。wlt1为研究水稻叶片衰老和高位分蘖的分子机理提供很好的实验材料。本论文对叶尖枯突变体wlt1开展了生理特征、遗传分析及分子定位等研究,对水稻叶片衰老和高位分蘖发生的机理进行探索。用突变体wlt1与籼稻品种台中本地一号(TN1)和浙...  (本文共60页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国农业科学院
中国农业科学院

稻田休闲期保护性耕作的土壤肥力特征及其对水稻衰老进程和米质的影响

保护性耕作(conservation tillage)是以减轻水土流失和保护土壤与环境为主要目标,采用保护性种植制度和配套栽培技术形成的一套完整的农田保护性耕作技术体系。发展生态农业,实现可持续发展已成我国未来农业发展的主要方向,利用有机肥参与农业生态系统的养分循环、再利用和培肥土壤是实现农业可持续发展的有效措施之一。稻田冬作作为有机肥的主要肥源之一,能改善生态环境、节约能源,是实现南方稻田可持续发展的一项关键性措施。因而充分利用稻田冬季保护性耕作技术,不但能减轻农民负担,还能防治土壤风蚀以及水土养分流失,从而减少农业生产对环境的污染。前人对保护性耕作的研究主要集中在土壤肥力的变化特征以及生态环境保护等方面,而对保护性耕作下水稻生长发育,生理特征以及稻米品质方面的研究比较少,尤其是在水稻抗早衰及稻米品质方面,国内还未见报道。随着时代的发展,水稻高产优质已成为广大农民以及农业专家追求的目标,因而本课题以国稻6号为材料,选用长江中下...  (本文共66页) 本文目录 | 阅读全文>>

江西农业大学
江西农业大学

水稻黄嘌呤脱氢酶基因表达载体的构建及转基因植株的鉴定

水稻作为我国乃至世界最重要的粮食作物之一,其产量的提高对于解决未来全球粮食问题具有十分重要的战略意义。正常的农业生产,水稻叶片的过早衰老已经成为影响水稻产量和稻米品质的重要制约因素。已有研究表明,黄嘌呤脱氢酶(Xanthine dehydrogenase, XDH)是一种含钼酶,在嘌呤代谢过程中起重要作用,催化黄嘌呤和次黄嘌呤生成酰脲类物质,且与氮同化、激素代谢、活性氧产生等过程有关,参与叶片衰老调控过程。本研究从水稻中分离了黄嘌呤脱氢酶基因,并初步研究了其延缓水稻衰老的作用机制。主要研究成果如下:(1)通过对水稻OsXDH因的结构和XDH同源性分析,结果表明水稻OsADH-基因为单拷贝基因,由14外显子,13个内含子组成,该基因cDNA序列全长为4485bp,包含一个4110bp的开放阅读框(ORF),5’端非编码区130bp,3’端非编码区245bp,根据编码区预测编码1368个氨基酸150KDa蛋白,N端具有43个氨基酸的...  (本文共59页) 本文目录 | 阅读全文>>

江西农业大学
江西农业大学

生育后期养分胁迫对水稻衰老进程影响的蛋白质组学研究

水稻既是世界重要的粮食作物之一,又是基因组学研究的模式材料,在生产实践和科学研究中都占有极其重要的地位。杂交水稻具有适应性广、多抗、高产、优质等特点,但部分杂交稻组合存在早衰现象,水稻早衰不仅影响后期干物质的生产和积累,也会影响前期积累的干物质转化为产量的实现,影响籽粒灌浆和干物质的运输与分配,最终阻碍产量潜力的发挥。杂交水稻早衰是一个相对复杂的生理生化过程,除受遗传因素影响外,环境条件也是水稻发生早衰的重要诱导因子。本研究采用双向电泳分离技术、蛋白质质谱分析技术以及生物信息学等手段,对养分胁迫下易早衰杂交早稻威优916灌浆期根、叶、叶鞘及籽粒蛋白质组的差异表达进行分析,探讨杂交水稻早衰机理及在不同组织器官中的代谢特征,是学科前沿与实际应用的有机结合,在科研和生产实践中都具有重要的意义。首先,不同处理下易早衰杂交早稻威优916根、叶、叶鞘及籽粒的四个时期可溶性蛋白经双向电泳分离,构建了相应器官的蛋白质组表达图谱,并对发生了差异表...  (本文共80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>>