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利用甲基磺酸乙酯(EMS)诱变籼稻Kasalath获得一个脆秆突变体bc21。表型分析发现,该突变体的茎秆及叶片均易折断,且该脆性表型在苗期开始表现,至成熟期时最显著。茎秆机械强度分析表明, bc21茎秆的抗折力、拉伸力显著下降。树脂切片及扫描电镜观察发现, bc21茎秆的厚壁组织细胞空隙增多,细胞壁明显变薄。茎秆细胞壁组分含量分析表明,与野生型相比, bc21的纤维素含量降低36.60%,半纤维素和木质素含量分别升高23.08%和26.06%。经遗传分析得出,bc21的脆性性状由隐性单基因控制。利用SSR标记和自行设计的STS标记将BC21基因定位于水稻第6号染色体STS标记STS2和STS3之间约52.9kb的范围内,该区间内没有已报道的水稻脆性相关基因,表明BC21可能是1个新的水稻脆秆基因,为进一步揭示水稻茎秆机械强度的调控机制提供了材料支撑。 相似文献
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环核苷酸门控离子通道是一种配体门控的阳离子通道,存在于动物和植物体内,是真核生物信号级联反应的重要组成部分。本研究利用水稻环核苷酸门控离子通道(cyclic nucleotide-gated channel, OsCNGC10)基因,构建了超表达载体pU1301-CNGC10-Flag和双靶点敲除载体pRGEB32-CRISPR/cas9-cngc10,通过农杆菌介导的遗传转化法获得敲除和过表达材料,并从T2代中分离到纯合植株oscngc10-2及OE-CNGC10-6。转基因植株茎秆特性以及抗倒伏性分析表明,突变体oscngc10-2茎秆强度和抗倒伏性增强;茎秆细胞壁组织切片以及组织成分分析则表明突变体oscngc10-2植株抗倒伏性增强是由于茎秆细胞壁茎壁厚度、薄壁组织细胞丰度以及木质素含量增加所致;过表达OsCNGC10降低了茎秆壁厚、茎秆木质素含量以及茎秆细胞壁细胞丰度,敲除OsCNGC10增加了茎秆木质素含量且增加了茎秆细胞壁薄壁细胞丰度,初步证明OsCNGC10与水稻茎秆细胞壁成分合成相关,负调控水稻抗倒伏性;T2代田间试验结果表... 相似文献
3.
利用重离子辐照武运粳7号(Wuyunjing 7,wyj7)获得一个脆秆突变体bc17(brittle culm 17),该突变体脆性特征仅在茎秆中表现,叶片正常,并且茎秆脆性在抽穗后开始表现,随着成熟度的增加脆性特征逐渐显著。农艺性状分析表明,该突变体生长发育受到影响,株高显著低于野生型,分蘖数减少以及结实率降低。茎秆和叶片生化成分测定显示,与野生型相比,bc17茎秆和叶片的纤维素含量分别降低22.70%和18.67%,半纤维素含量分别升高45.76%和31.36%。bc17茎秆的抗折力、拉伸力均显著低于野生型,表明茎秆的机械强度发生改变。组织解剖学观察发现,bc17茎秆的厚壁细胞孔隙变大,结构疏松,细胞数目减少。遗传分析表明,bc17的脆秆特征受单隐性核基因控制。利用图位克隆技术将bc17基因精细定位于水稻第7号染色体162 kb区域中,生物信息学分析表明可能是一个新的水稻脆秆基因,为揭示水稻细胞壁合成分子机制的研究提供重要的材料支撑。 相似文献
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为了探究影响茎秆强度的关键因素,筛选在小麦“强秆育种”中有价值的亲本资源,以72份小麦品种(系)为材料,首先综合小麦开花期、灌浆期、乳熟期3个生育时期的茎秆强度进行所有材料的聚类分组,在此基础上进一步分析这些小麦材料茎秆横切面的显微结构和木质素、纤维素含量的遗传变异及其与茎秆强度的相关性,明确与茎秆强度相关的关键性状;利用主成分分析提取茎秆横切面显微结构的主因子、计算综合因子得分,进一步结合木质素、纤维素含量进行聚类分析,从而综合评价不同小麦品种(系)茎秆强度相关性状的表现。结果显示,开花期—灌浆期,小麦茎秆强度变弱的同时,机械组织厚度也出现了显著减少;薄壁组织厚度、机械组织厚度、大维管束面积、木质素和纤维素含量在强茎秆强度小麦中远高于弱茎秆强度小麦;相关分析同样显示,机械组织厚度、大维管束面积、木质素和纤维素含量与茎秆强度呈显著或极显著相关性。最后将茎秆显微结构的主成分综合因子得分和木质素、纤维素含量作为3个变量进行聚类分析,共筛选出18份在茎秆显微结构和生化指标方面表现突出的小麦材料,其可作为小麦“强秆育种”的重要遗传资源。 相似文献
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氮肥运筹模式对小麦茎秆抗倒性能的影响 总被引：29，自引：0，他引：29
以高产强筋小麦品种烟农19为试验材料, 通过不同施氮水平(202.5、270.0和337.5 kg hm-2)和不同基追比例的施肥试验, 对小麦茎秆结构和细胞壁化学成分及茎秆抗倒指数(CLRI, 茎秆机械强度/茎秆重心高度)等生理生化指标进行了研究。结果表明, 氮肥运筹模式显著影响小麦茎秆抗倒能力。基部节间长度和含氮量均随施氮水平和基肥比例的增加而增加, 基部节间粗度、秆壁厚度、节间充实度、机械强度则表现相反。而细胞壁纤维素、木质素含量和CLRI则随施氮水平的增加呈现出先增后降的趋势, 但随基肥比例的增加而下降。CLRI与基部节间粗度、壁厚、充实度及机械强度呈极显著正相关, 而与基部节间长度和氮含量呈极显著负相关。CLRI可作为小麦抗茎倒伏能力的综合评价指标。 相似文献
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氮肥水平和栽插密度对杂交稻茎秆理化特性与抗倒伏性的影响 总被引：35，自引：3，他引：35
以杂交稻金优527为材料,分别在中低海拔地区雅安(600 m)和高海拔地区西昌(1 590 m)进行了以氮肥水平为主区,栽插密度为副区的田间裂区试验。结果表明,随施氮量和栽插密度的增加,茎秆基部节间变细长,茎壁变薄,秆型指数降低,茎鞘中淀粉、纤维素、木质素含量降低,充实度变差;氮肥水平和栽插密度还影响茎秆中氮、钾、硅、钙、镁、铁、锌、铜、锰等矿质元素的含量,从而影响茎秆的倒伏指数和抗倒伏能力。水稻基部茎秆的倒伏指数与株高、重心高度和基部各伸长节间的长度及氮、镁含量正相关,与茎粗、茎壁厚、比茎重、秆型指数及淀粉、纤维素、木质素和钾、钙含量负相关,与茎秆硅含量呈二次函数关系,适宜的硅含量为4.5~4.8 mg kg-1。由于生态条件不同,两试点水稻茎秆抗倒能力和受氮肥水平与栽插密度影响的程度存在一定差异,高产、抗倒栽培要因地制宜。金优527基部节间的临界倒伏指数为200。 相似文献
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《分子植物育种》2017,(10)
水稻脆茎突变体是一种重要的种质资源,物理诱变是创建脆茎突变体的一个有效途径。利用重离子辐照扬粳113(yj113)获得一个脆茎突变体cef2,该突变体脆茎特征在抽穗后开始表现,随着成熟度增加脆性特征更为明显。农艺性状分析表明突变体的分蘖数和结实率比野生型显著增加,具有更好的产量潜力。茎秆和叶片的成分测定显示,与野生型相比,cef2突变体茎秆和叶片细胞壁的纤维素含量分别降低24.2%和37.8%,半纤维素含量分别升高18.9%和37.6%,茎秆可溶性糖的含量在抽穗后逐渐降低,成熟期降低了33.6%。cef2茎秆抗折力比野生型减小,减小的程度随着成熟度变化而增加。遗传分析表明,cef2突变体的脆茎特征受单隐性基因控制。利用分子生物学技术将cef2基因定位于水稻第3染色体上SSR标记RM3586和RM487之间,连锁距离分别为5.6 c M和1.4 c M。这些结果为进一步解析cef2脆茎突变性状的分子机理奠定基础。 相似文献
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硅与植物抗逆性研究进展 总被引：5，自引：0，他引：5
硅是地壳中含量最丰富的元素之一,同时也是对植物生长发育具有有益作用的元素。硅能使植物细胞壁加厚,提高体内几丁质酶、过氧化物酶和多酚氧化酶活性,增强植物对病虫害如稻瘟病、叶斑病、茎腐病、白叶枯病、小麦白粉病、锈病、麦蝇、棉铃虫、果蔬红粉病等的抵抗能力;硅通过维持植物细胞内部离子平衡、稳定细胞和细胞器的正常结构来防止盐害;硅通过促进植物生长、局部化和钝化重金属离子,缓解重金属对植物的毒害;硅还通过提高植物叶片表面紫外吸收物质含量,形成屏障来阻止紫外线对植物内部结构的伤害;此外硅还能够调节气孔开闭,降低蒸腾作用, 相似文献
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叶色突变体作为一种易于观察的性状突变,是开展光合系统的结构和功能、叶绿素生物合成及其调控机制研究的理想材料。本研究以水稻T-DNA插入细条纹叶色突变体为研究材料,通过叶片的形态鉴定、石蜡切片、叶绿素和光合速率测定,分析突变体的表型和光合特性;采用TAIL-PCR技术,定位和克隆该突变基因。结果表明:突变体苗期幼叶上呈现间断的白色细条纹,而叶鞘、叶脉表现正常,三叶期后至分蘖期叶片逐渐转绿;突变体叶色对温度变化敏感;是国内外尚未报道的一种新型水稻细条纹叶色突变体。根据T-DNA插入标签,确定突变候选基因位于第7染色体上,并对候选基因进行了克隆已获得部分cDNA序列,暂命名为fs3(t)。 相似文献
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芝麻黄化突变体YL1的叶片解剖学及光合特性 总被引：1，自引：0，他引：1
表型性状标记在作物遗传育种中具有重要的应用价值。在芝麻地方种质"庙前芝麻"中发现了能够稳定遗传的黄化突变体YL1,对该突变体的叶片解剖特征、光合特性及农艺性状的比较分析表明,突变体YL1黄化心叶和平展叶在各个发育时期的叶绿体结构均与同时期野生型存在明显差异,下表皮气孔保卫细胞数是正常叶的2倍左右。YL1的叶绿素a、总叶绿素、类胡萝卜素含量均只有同时期正常含量的30%~40%,叶绿素b含量只有正常叶的20%;光合速率在初花期及以前均显著低于同期正常叶,但到终花期与正常叶相当;YL1的生育期和初花期显著推迟,株高和单株蒴果数明显降低,每蒴粒数和千粒重略微降低。显微观察表明,YL1的叶绿体形态结构发育不规则,基粒和基粒片层数目明显少于野生型,使得叶绿素含量过低,属于叶绿体发育异常导致的叶绿素缺少型突变体。 相似文献
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运用细胞离析法对高粱两个品种各叶位叶片细胞形态的观察表明,随叶位升高,三环以上的多环细胞所占的比例有增加趋势,但中部叶位的略有下降。叶肉细胞随叶位升高逐渐变小,但品种间叶肉细胞高度的变化趋势却有不同。冀杂6号叶片表皮气孔密度随叶位升高而增加,而y2203的却差异不大。高粱叶鞘薄壁细胞的形态与叶片细胞的显著 相似文献
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春小麦品种氮的吸收积累和转运特征及与籽粒蛋白质的关系 总被引：44，自引：5，他引：44
春小麦个体发育的各个时期，不同器官全Ｎ含量均存在着差异，表现为叶片〉叶鞘〉茎杆。叶片、叶鞘、茎杆和籽粒Ｎ积累峰值依次出现有孕穗期、抽穗期、开花盛期和乳熟末期。开花前Ｎ素主要积累在叶片中，生育后期籽粒成为Ｎ素的主要贮存场所。籽粒Ｎ主要来自开花前营养器官贮存Ｎ的再分配，再分配Ｎ占籽粒Ｎ的５３．０％－８０．８％，各营养器官贮存Ｎ对籽粒Ｎ贡献的大小是叶片〉茎杆〉叶鞘。在籽粒灌浆过程中，籽粒Ｎ素含量的变化曲 相似文献
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小麦茎秆木质素代谢及其与抗倒性的关系 总被引：17，自引：0，他引：17
以抗倒性不同的6个小麦品种为材料,观测了茎秆基部第二节间的木质素含量及苯丙氨酸转氨酶(PAL)、酪氨酸解氨酶(TAL)、肉桂醇脱氢酶(CAD)和4-香豆酸: CoA连接酶(4CL)活性以及不同时期茎秆抗折力和倒伏指数的变化,探讨木质素含量与抗倒伏能力的关系。不同小麦品种的茎秆木质素含量存在明显差异。茎秆抗折力大、倒伏指数小的品种(济麦20和济麦22),其茎秆木质素含量高,PAL、TAL、CAD和4CL活性强。相关分析表明,茎秆木质素含量与实际倒伏率呈显著负相关(r = -0.83, P<0.05);与抗折力呈显著正相关(r = 0.86, P<0.05);PAL、TAL和CAD活性与木质素含量呈显著正相关(r =0.78, 0.77, 0.85, P<0.05),4CL活性与木质素含量呈不显著正相关(r =0.39, P>0.05)。研究表明,较高的PAL和CAD活性是木质素含量高的酶学基础,茎秆木质素含量可作为小麦品种抗倒伏性评价的一个重要指标。 相似文献
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比较了小麦不同基因型籽粒生长期旗叶与穗、茎、鞘等非叶绿色器官光合速率及光合碳同化酶活性的变化,结果表明, 存在显著的基因型差异。籽粒生长早期非叶器官净光合速率最大值低于旗叶，但后期的净光合速率下降幅度小于旗叶。各器官RuBPC活性和PEPC活性的变化均呈单峰曲线，RuBPC活性表现为旗叶>芒>叶鞘>穗下节间>颖片(护颖、外颖),其中芒的酶活性与叶片差异很小； PEPC活性表现为穗颖、叶鞘、穗下节间均明显高于旗叶。各基因型各非叶器官不同时期PEPC/RuBPC活性平均比值均明显高于旗叶, 后期非叶器官中PEPC活性甚至超过RuBPC活性。暗示在小麦生长后期的碳同化、特别是非叶器官的碳同化过程中，PEPC可能发挥着重要作用，后期非叶器官光合速率的相对稳定性可能与其较高的PEPC活性及活性下降缓慢有密切关系。在小麦品种改良过程中，不仅要重视叶片而且要重视非叶绿色器官光合性能、特别是PEPC活性的选择。 相似文献
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不同遮光程度对玉米叶片结构的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为了研究玉米多样性种植增产、抗病的可能机制,以不同遮光处理玉米植株时玉米叶片为实验材料,用光学显微镜对玉米叶片表皮细胞密度、表皮细胞长宽及大小、上、下表皮厚度和叶片厚度进行测量研究。结果表明,玉米叶片表皮细胞密度、上表皮厚度、下表皮厚度和叶片厚度的变化趋势为：未遮光处理时（对照）的最大,其次是遮光后透光率为30%,而透光率为10%时的最小。玉米叶片表皮细胞长度、宽度和面积以透光率10%时最大,透光率为30%的次之,而未遮光处理的最小。由此看出,随着透光率的增加,上、下表皮厚度和叶片厚度显著增加,由于植物病原真菌侵染时是通过直接穿透植物叶片表皮实现的,因此叶片的这种解剖结构变化可能是作物影响病菌侵染过程,减轻病害发生程度的机制之一。同时还观察到表皮细胞长度、宽度和单个表皮细胞面积均显著减少,而表皮细胞密度增加,从而导致单位叶面积的细胞数目增多,细胞总表面积增加,光合膜面积增大,有利于叶片整体光合效率的提高。 相似文献
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通过EMS诱变籼稻恢复系珍97获得一个稳定遗传的褐色斑点叶突变体spl~(Z97)(spotted leaf Z97,spl~(Z97))。大田条件下,突变体spl~(Z97)的斑点叶性状始于分蘖期,此后由叶缘向叶中下部迅速扩散,直至整个叶片,严重时叶片部分或整体枯死,从而致使突变体株高、每穗粒数及结实率极显著低于野生型对照。生理分析表明,与野生型珍97相比,孕穗期突变体spl~(Z97)剑叶、倒二叶和倒三叶的叶绿素含量极显著降低,而POD(peroxidase,POD)活性、O_2?~含量及MDA(malondialdehyde,MDA)含量升高;突变体spl~(Z97)倒二叶和倒三叶的CAT(catalase,CAT)活性和可溶性蛋白含量极显著降低,而SOD(superoxide dismutase,SOD)活性则极显著增加。组织化学分析进一步证实,突变体spl~(Z97)的叶片明显累积O_2?~。此外,突变体spl~(Z97)苗期经盐胁迫处理后,其株高及根长明显受到抑制。遗传分析表明,突变体spl~(Z97)的斑点叶性状受一对隐性核基因控制,借助图位克隆技术将该基因定位于第12染色体长臂的RM28466与RM28485两个SSR标记之间,物理距离为189 kb,该结果为进一步克隆SPL~(Z97)基因并研究其功能奠定了基础。 相似文献