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水稻花序结构调控机制研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
禾本科作物的花序结构直接影响穗粒数和最终产量,其多样性主要依赖于分枝模式和花的位置。水稻作为研究禾本科作物的模式植物,有关花序结构的调控机制已取得重大进展,对花序发育调控因素的概述,将有助于水稻穗型的遗传改良和高产育种。水稻花序发育始于顶端分生组织向花序分生组织转变,之后生成花序轴分生组织、一次枝梗分生组织、二次枝梗分生组织、小穗分生组织和小花分生组织。花序相关分生组织受到众多基因调控,形成一个复杂的遗传网络,发育过程中任一节点发生变化都会导致穗型发生变化。在改良过程中,调控影响花序发育基因的时空表达,组合相关优异等位基因,更有利于优化水稻穗型;在驯化过程中,穗型受到选择,水稻花序结构调整为更有利于增加小穗数量的结构。有关水稻花序发育影响因子的研究,将有利于穗型遗传改良,并为分子设计育种提供理论支撑。对影响水稻花序发育过程中各因子进行梳理,并对其在调控花序结构过程中的路径进行概括,水稻作为模式作物对其花序结构遗传调控网络的研究,为禾本科作物花序发育研究提供重要参考。 相似文献
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重要观赏植物花发育的分子机理 总被引：3，自引：0，他引：3
花是观赏植物重要的经济器官,控制花发育的基因包括花序分生组织特性基因、花分生组织特性基因、花器官特性(同源异型)基因等。全面回顾了观赏植物花发育基因调控的分子机理,重点介绍了花器官发育的ABCDE模型和四因子模型,以及月季、百合等重要观赏植物的花器官特性基因。从基因资源和观赏性状等方面,提出了观赏植物花期花型分子育种的策略,为进一步探索观赏植物花发育的分子机理,定向控制观赏植物的花期花型奠定了基础。 相似文献
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迄今为止,双子叶植物花发育模型研究已基本成熟,这些模型在一定程度上也适用于水稻等单子叶植物的研究.目前,已鉴定克隆了部分与水稻花发育相关的基因,如水稻稀穗LAX、PLAI、LHD、FZP、CL、RFL、RAP1A和RAP1B基因以及花器官发育的水稻ABCDE 5类功能基因和花序变异基因包括Lax、Fzp、OsCKX2、Fon1等,促进了人们对水稻花发育机制的进一步了解.但是有关水稻花发育特异基因之间的调控及作用机理尚未清楚,今后需采用以先进的生物技术为手段,通过分离、鉴定更多的水稻花发育突变体基因,深入探讨各个基因的功能及相互作用,最终系统了解水稻花发育调控机理,从而为深人研究单子叶花序发育奠定基础. 相似文献
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【目的】认识小麦穗发育调控相关基因及调控网络,为穗部性状遗传改良和育种利用奠定基础。【方法】通过查阅国内外小麦穗发育相关文献和基因的研究动态,对小麦穗发育过程、穗部调控相关基因和穗部相关的重要QTL等方面进展进行总结与分析。【结果】小麦的穗部性状直接与产量相关,其穗部发育一直是育种家和分子生物学家研究的热点。基于水稻和玉米的研究进展,以及测序技术和分子生物技术的发展,许多研究已经证明一些基因在小麦的穗发育过程中发挥关键作用,影响穗部性状,小麦穗发育的调控途径也逐渐被发现。【结论】小麦穗发育研究与禾本科模式作物水稻相比较为缓慢,但随着测序技术和转基因技术的发展,将大大加快穗型调控基因的克隆和功能分析,小麦穗部研究正迎来春天。 相似文献
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《南京农业大学学报》2021,(3)
水稻(Oryza sativa L.)花序和小穗的结构特点是决定水稻产量的重要因素。在禾本科植物中,护颖是水稻特有的小穗器官。一些调控护颖发育的基因,也参与其他花序或小穗器官的调控。护颖发育相关基因的研究对阐明水稻花发育的分子机制具有重要意义。本文介绍了与护颖发育直接相关的12个基因的研究进展,并根据突变体表型以及基因功能特点,将这12个基因分为开花决定基因、花序分生组织特征基因和花器官特征基因3类。根据已有研究结果和合理的假设,绘制调控护颖发育基因的互作模式图,并提出值得进一步探索的方向。 相似文献
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高等植物的最终形态主要依赖于茎端分生组织的发育调控,拟南芥CLV/WUS途径是茎端分生组织最重要的调控机制之一。CLV途径促进器官发生,WUS途径诱导分生组织细胞增殖,它们构成了负反馈调节环,保证了拟南芥分生组织的正常增殖与分化。利用突变体基因克隆和系统发育比较,证实了CLV和WUS的同源基因也存在于以水稻和玉米为代表的禾本科作物中,说明CLV/WUS信号途径在禾本科作物中很可能是保守的。由于禾本科作物茎端分生组织的发育最终关系到作物的产量和品质,因此,深入研究禾本科作物的CLV/WUS信号途径将有助于禾本科作物的遗传改良。 相似文献
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【目的】深入探索水稻减数分裂期间配子体发育的分子机理,大规模发掘与水稻配子体发育相关的基因,以便更有把握地利用基因工程手段改造水稻配子体发育的进程。【方法】利用22KAilentcDNA芯片,在全基因组水平上对野生型水稻和Msp1突变体在减数分裂期间表达基因的表达情况进行研究和分析。【结果】有208个基因在野生型和Msp1突变体中的表达差异极显著(P≤0.01,lgRatio≥0.2);对这些基因的核酸序列进行分析、GO(GeneOntology)注释以及功能预测后,将其划归为18个大类,分别涉及到GTP、DNABinding、细胞壁、激酶活性、叶绿体、减数分裂、胚珠、染色体、花粉囊、内膜、细胞分裂、泛素、转运、代谢、蛋白解、Ca2+结合、RNA结合、以及未知功能等;统计分析表明,有99个基因与染色体有关,占总数的47.60%;39个基因与内膜系统有关,占总数的18.75%;有1个基因与减数分裂紧密相关,3个基因与Ca2+结合过程有关;另外有3个基因在Msp1突变体中的表达极显著高于野生型,表明这3个基因很可能参与了绒粘层的发育调控。基因芯片和RT-PCR检测结果表明,水稻基因AK070642特异于绒粘层,说明其参与了绒粘层的发育调控。【结论】研究通过基因芯片技术,将野生型水稻与其Msp1突变体在减数分裂期间表达基因的表达情况进行大规模对比后发现,有208个基因分别从细胞代谢、绒毡层的发育、离子转运、核酸代谢、激酶活性等方面调控水稻的减数分裂过程,为深入理解水稻减数分裂和配子体发育的分子机理提供了实验支撑。 相似文献
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为了深入研究水稻幼穗形成和发育调控机理,经60Coγ射线诱变处理和筛选,获得了一小穗退化突变体spd-hp73,经遗传分析和基因定位分析,spd-hp73小穗退化突变性状受一对隐性基因控制(暂命名为spdhp73),该基因位于第4染色体长臂RM471和RM273之间。在本研究中,利用扫描电镜及体视显微镜对该突变基因控制下的幼穗发育过程进行跟踪观察,结果发现,与野生型hp73相比,该突变体幼穗在发育的早期生长形态非常正常,随着穗的继续发育在雌雄蕊原基形成的过程中,小穗数量显著减少,一次枝梗及二次枝梗上的小穗几乎全部退化。因而推测该突变基因spd-hp73的作用机理主要是对小穗(或颖花)原基分化期的小穗(或颖花)数量进行调控。 相似文献
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<正>中科院遗传与发育生物学研究所研究员李家洋与中国水稻所研究员钱前等人合作,发现了一个新的水稻基因TAD1,并发现其与调控水稻分蘖的主控因子MOC1位于同一蛋白复合物中且直接互相作用,从而揭示了调控水稻分蘖的一个重要分子机理。相关成果近日发表于《自然-通讯》杂志。 相似文献
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玉米单穗籽粒产量由穗粒数和粒重两因子组成。单个果穗上所着生的籽粒数与雌花序建成和小花分化密切相关,因此,控制花序形态建成和小花发育的基因可能直接或间接地参与穗粒数调控。玉米成熟籽粒主要由源于母本组织的种皮和经双受精产生的胚和胚乳组成,且胚和胚乳占成熟籽粒的绝大部分,直接影响粒重。文中主要从“CLAVATA（CLV）-WUSCHEL（WUS）负反馈调控途径、激素及其信号途径、花器官发育和小花性别决定”等方面总结了花序和小花发育相关基因及其与穗粒数的关系,描述了CLV-WUS途径中各基因在玉米雌花序上特异性表达的分生组织和基因间的调控关系,总结了生长素、赤霉素、细胞分裂素和独脚金内酯等植物激素的相互作用网络,以及已克隆的玉米花器官发育相关基因及其功能。从“线粒体基因转录本的加工和编辑、质体基因的转录和翻译及细胞核RNA转录与加工”3个方面总结了已克隆的影响胚和胚乳发育的相关基因,其中,大部分基因编码线粒体或质体定位的PPR蛋白。值得关注的是,近年来,研究发现了通过调节细胞核内RNA转录和加工而影响玉米籽粒发育的新途径。文章作者在基因水平上对玉米籽粒形成的分子生物学基础进行了简要总结,为进一步深入解析玉米产量形成的分子调控网络提供参考。同时,也就该研究领域今后可能的研究方向进行了讨论。 相似文献
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