亚种间杂交稻根源细胞分裂素研究

亚种间杂交稻根源细胞分裂素研究

沈波[1]2000年在《亚种间杂交稻根源细胞分裂素研究》文中指出杂交稻尤其是亚种间杂交稻具有明显的生长优势和产量优势,但由于结实率偏低,因而产量潜力常不能发挥,成为亚种间杂交稻优势利用的主要障碍。三十年来水稻结实生理围绕地上部籽粒灌浆的有机营养供应状况进行了深入地研究,形成了目前解释籽粒灌浆障碍成因及调控机制的三个学说:“源库流失调学说”、“籽粒灌浆能障学说”和“粒间顶端优势学说”,这些学说对于人们正确认识水稻结实的生理过程起了极大的推动作用。近年来,随着研究的深入和生产实践的需要,对籽粒灌浆过程的研究,开始从过去的大多围绕同化产物的供应水平及粒位间养料的竞争调配方面,转向籽粒灌浆的激素调控机制以及根系活力对籽粒充实的影响研究,这些研究丰富和发展了水稻结实生理研究的内容与深度,有助于全面阐明亚种间杂交稻籽粒充实不良的成因。 本研究以亚种间杂交组合Ⅱ优2070及恢复系2070、Ⅱ优419及恢复系中419为材料,应用HPLC和ELISA法测定灌浆期间根系伤流液中根源细胞分裂素数量和种类,稻叶、籽粒中细胞分裂素含量的变化,并对根叶穗进行生长生理分析,主要结果如下: 1.亚种间杂交组合具有根系生理活性优势,具体表现在①相应的恢复系在幼穗分化期根系生长就趋向减退,而杂交组合是在乳熟期才开始下降。根系生长的优势集中反应在0-10cm的浅层根系的生长量上。②亚种杂交稻组合具有较强的伤流强度,根系活力优势明显,其变化特点主要表现在乳熟期后的快速下降和衰减,这与光合速率、叶绿素含量及绿叶面积等地上部生理指标在灌浆期间的变化趋势是一致的。③根系伤流液的质量是反映根系活力的主要指 标,所谓根系伤流液的质量是指其含有的细胞分裂素的种类与数 量。杂交组合根系伤流液中细胞分裂素数量高于恢复系,杂交组合 根系活力强,与细胞分裂素总量下降缓慢有关。 2.我们在用HPLC分析供试水稻材料根系伤流液CTKS成分 时,检测至Z、diHZ、diHZR和 iPAS四种细胞分裂素,这在国内 尚未见相关报道。 3.试验表明根源细胞分裂素是维持根系及地上部生理活性的 重要机制,其主要成分是玉米素。决定根系活力和维持叶片生理功 能的细胞分裂素是玉米素,但是,不是每一种细胞分裂素都有促进 或保持生理活性的作用,部分种类的细胞分裂素很可能与器官的衰 老有关。我们推测细胞分裂素的这种变化可能是细胞分裂素代谢酶 活性变化的结果。 4.通过对强弱势粒细胞分裂素总量的分析,认为成熟期细胞 分裂素总量的上升是弱势粒灌浆不良的重要因素。

沈波, 王熹[2]2003年在《亚种间杂交稻灌浆期间根系伤流液中细胞分裂素的变化》文中进行了进一步梳理根系伤流常被利用来研究根系活力、合成场所和运输形式、植物对不良环境的反应以及植物自身的生物学节奏等。现已从水稻、大豆、向日葵、黄花烟草等植物的根系伤流液中检测到细胞分裂素类物质,并认为根部合成的这些细胞分裂素经木质部随着蒸腾流作向顶运输,对地上部的氮代谢起着十分重要的作用,延缓叶绿素的降解,保持叶片的活力,防止叶片的早衰,提高了光合产物对籽粒供应的周期,影响物质积累过程和灌浆周期。我们立题开展亚种间杂交稻根源细胞分裂素的研究,以期了解它们的变化规律和作用机制,从而丰富水稻灌浆结实的激素生理研究,有助于全面分析亚种杂交稻籽粒充实障碍的成因,为进一步提高亚种间杂交稻产量水平提供理论依据。其结果如下:

沈波, 潘沁红, 陶龙兴, 王熹[3]2005年在《亚种间杂交稻根系伤流液与地上部细胞分裂素的变化》文中进行了进一步梳理本文以水稻亚种间杂交组合Ⅱ优2070及恢复系2070、Ⅱ优419及恢复系中419为材料.应用HPLC和ELISA法测定灌浆期间根系伤流液中根源细胞分裂素(CTKs)种类和数量以及稻叶和籽粒中细胞分裂素组分含量的变化,研究表明在亚种杂交稻及其恢复系灌浆起始阶段,玉米素(Z) 占总CTKs的比例高达62.8%-89.1%,是根系伤流液中细胞分裂素的主要成分,而二氢玉米素(di- HZ)和二氢玉米素核苷(diHZR)则在灌浆后期明显上升.这种变化动态与Ⅱ优2070和2070剑叶中ZRs(Z+ZR)、diHZRs(diHZ+diHZR)的波动变化是相符合的。与根系伤流液的主要细胞分裂素组成不同,IPAs在叶片和籽粒中占总CTKs量的比例最高。说明在灌浆期间,根系伤流液中CTKs的种类及其活性存在着变化,这种变化可能与细胞分裂素代谢酶活性变化及其相关酶基因表达的不同有关。讨论了强、弱势粒的CTKs组分的变化与籽粒结实的可能关系。

沈波, 王熹[4]2002年在《两个亚种间杂交稻组合的根系生理活性》文中提出以亚种间杂交组合 优 2 0 70及恢复系 2 0 70、 优 4 19及恢复系中 4 19为材料 ,分析测定了在不同生育期水稻的根系生长、伤流液量及根源细胞分裂素含量的变化情况 ,结果表明亚种间杂交组合具有根系生长优势和较强的伤流强度 ,根系伤流液中玉米素及细胞分裂素总量高于恢复系 ,杂交组合根系活力强 ,与玉米素及细胞分裂素总量下降缓慢有关。

周娟[5]2004年在《籼稻品种间几个生理指标的差异及其对产量的影响》文中指出在群体水培条件下,以国内(台湾、华南、华中、华东等)外(美国、菲律宾、泰国、韩国、印度、斯里兰卡、巴西等)不同年代(30-90年代)育成的108个籼稻品种为材料,抽穗期测定剑叶叶绿素a、叶绿素b、剑叶和根系的可溶性蛋白、Z+ZR的含量等,分析其与单穗重、库容量以及产量的关系,试图明确不同类型籼稻品种的有关生理指标差异。 (1)供试籼稻品种间剑叶的叶绿素a+b含量相差2.06倍,叶绿素a/b比值相差4.14倍,剑叶的可溶性蛋白含量相差2.53倍,根系的可溶性蛋白含量相差3.67倍,剑叶的Z+ZR含量相差13.14倍,根系的Z+ZR含量相差13.33倍,这些生理指标的品种间的差异均达到极显著水平。 (2)不同单穗重类型品种的平均单穗重分别为0.98、1.43、1.78、2.30、2.91、4.37 g;单穗重重的品种剑叶的叶绿素a+b的含量高、叶绿素a/b比值低、抽穗期剑叶的可溶性蛋白含量高、根系的可溶性蛋白含量低、根系的Z+ZR的含量低,单穗重轻的品种则相反。 (3)不同库容量类型品种的库容量分别为469.10、633.34、774.54、953.55、1165.06、1460.46 g.m~(-2);库容量大的品种剑叶的叶绿素a+b的含量高、叶绿素a/b的比值低、剑叶的可溶性蛋白含量高、根系的可溶性蛋白含量低、剑叶的Z+ZR含量高、根系的Z+ZR含量低,库容量小的品种则相反。 (4)不同产量类型品种的产量分别为321.42、470.90、633.97、830.13、1021.57、1282.72g.m~(-2);高产类型籼稻品种剑叶叶绿素a+b含量高、叶绿素b含量多、叶绿素a/b比值低、剑叶的可溶性蛋白含量高、根系的可溶性蛋白含量低、剑叶的内源Z+ZR含量高、根系的内源Z+ZR含量低,低产类型品种则相反。扬州大学硕士学位论文 (5)随着根系中Z+ZR含量提高根系的可溶性蛋白的含量显著增加(r二0.436”),随着剑叶中Z+ZR含量的提高,剑叶的可溶性蛋白(r=o.327与、叶绿素a+b(r二0.314,)、叶绿素b的含量(r=0.325与显著增加,剑叶中叶绿素a/b比值显著下降(r二一428一。

参考文献:

[1]. 亚种间杂交稻根源细胞分裂素研究[D]. 沈波. 中国农业科学院. 2000

[2]. 亚种间杂交稻灌浆期间根系伤流液中细胞分裂素的变化[C]. 沈波, 王熹. 中国植物生理学会全国学术年会暨成立40周年庆祝大会学术论文摘要汇编. 2003

[3]. 亚种间杂交稻根系伤流液与地上部细胞分裂素的变化[J]. 沈波, 潘沁红, 陶龙兴, 王熹. 实验生物学报. 2005

[4]. 两个亚种间杂交稻组合的根系生理活性[J]. 沈波, 王熹. 中国水稻科学. 2002

[5]. 籼稻品种间几个生理指标的差异及其对产量的影响[D]. 周娟. 扬州大学. 2004

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