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种子活力的生理和遗传机理研究进展 总被引：50，自引：0，他引：50
种子活力是反映种子在各种条件下具有的潜在萌发与出苗能力,以及贮藏性能的性状,受遗传、种子发育期间的环境条件及贮藏条件等因素共同决定，较种子标准发芽率更能说明种子质量的优劣。近年来，国内外有关种子活力的生理机理研究表明，在种子发育后期，LEA蛋白、寡聚糖和ABA等抗逆物质与种子活力的形成有关，而膜脂过氧化作用、染色体及基因的畸变和胚蛋白的降解等则被认为是引起或加剧种子活力衰退即种子老化劣变的重要原因。种子活力是一个由多基因控制的数量性状，目前拟南芥和水稻等模式植物种子活力的遗传学与QTL分析主要集中在形态学指标，而生理学指标的分析较少。与种子活力有关的QTL位点的数量、在染色体上的位置、遗传效应及其与环境互作效应等，与植物种类和种子活力性状指标有关，遗传作用特点不尽相同。 相似文献
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Atefeh Sabouri Hossein Sabouri Marjorie De Ocampo 《Russian Agricultural Sciences》2012,38(5-6):423-429
Seed vigour is one of the most important parameters for establishing rice seed that affects high yielding production, especially under stress condition in rice (Oryza sativa L.). Improvement of rice yields under abiotic stress through breeding requires a good understanding of genetic factors controlling important traits such as seedling vigour and related traits. To understand the genetic background of the relationships among these traits in indicia rice, we genetically analyzed F2:3 population derived from a cross between Tarommahalli × Khazar, under osmotic stress caused by sorbitol. In this investigation, a simple sequence repeat (SSR) linkage map of 1231.50 cM of rice was constructed by using 74 markers and quantitative trait loci (QTL) analysis was accomplished for eight traits including germination percent, seed germination rate, radicle length, plumule length, coleoptile length, radicle dry matter, plumule dry matter, and coleoptile dry matter. A total of 32 QTLs were identified for the eight traits. Among them, one QTL for percent of germination (qGP-8) was located in RM6208-8264 on chromosome 8 showed large effect (28.99%) on the trait. These results suggest the potential for increase productivity by transferring osmotic stress tolerance gene from Tarommahalli to other rice lines and identification of QTLs with large effects could be considered for use in marker assisted selection (MAS). 相似文献
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临界胁迫贮藏条件下不同基因型玉米种子活力及生理变化 总被引：15，自引：0，他引：15
【目的】了解不同基因型玉米种子在临界胁迫贮藏条件下的生活力及生理变化规律,对不同基因型玉米种子的耐贮性做出客观评价,为玉米种子耐贮性生理生化机制提供理论依据。【方法】选用目前主栽玉米杂交种郑单958、农大108、先玉335、正大619、京科968种子为试验材料,分别测定供试材料的初始含水量、活力水平及相关生理指标。将供试材料的种子含水量回湿至14%,在种子含水量14%和贮藏温度35℃（14% & 35℃）的临界胁迫贮藏条件下,贮藏一年时间,每月测定种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、电导率、MDA浓度、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量及脱氢酶活性。采用砂培法进行发芽试验,用DDS-ⅡA型电导率仪测定种子电导率,利用硫代巴比妥酸（TBA）溶液法测定丙二醛含量,可溶性蛋白含量的测定利用考马斯亮蓝G-250法,可溶性糖含量的测定利用蒽酮比色法,脱氢酶活性的测定采用氮蓝四唑（TTC）染色法。比较不同基因型玉米种子在临界胁迫贮藏条件下的活力及生理指标变化。【结果】在同一贮藏条件下,基因型是影响种子活力及生理特性的决定性因素。参试玉米种子的初始含水量均处于较低水平,为7.39%-8.71%。在初始状态下,各基因型玉米种子的发芽势及发芽率均在90%以上,具有较强的萌发能力。贮藏一年后,京科968发芽率、发芽势为50%-60%,发芽指数为25%,种子活力指数为0.3;农大108、先玉335、正大619发芽率、发芽势为15%-25%,发芽指数8%-25%,活力指数0-0.08;郑单958发芽率、发芽势、发芽指数活力指数在贮藏1年后均下降为0。临界胁迫贮藏条件下不同基因型玉米种子随着贮藏时间的延长,发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数与可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、脱氢酶活性均出现不同程度的下降,种子可溶性蛋白含量和可溶性糖含量的变化与种子活力的变化关系密切。发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数的变化趋势及规律基本一致,但变幅差异较大,不同基因型玉米种子因发芽速率不同发芽指数差异较大,而种子活力指数的降低总是先于种子发芽率的下降,可以真实体现种子的老化及劣变程度。不同基因型玉米种子随着贮藏时间的延长,膜透性变差,种子电导率及丙二醛含量均出现了不同程度的升高,其变化趋势及种子生活力变化呈负相关关系（R2=0.752）,各基因型间细胞膜系统功能存在差异。在本试验中,不同基因型玉米种子活力与丙二醛含量无显著相关性（R2=-0.171--0.094）,与可溶性蛋白含量、可溶性糖含量以及脱氢酶活性呈显著正相关（R2=0.284-0.517）,但各基因型间玉米种子生理变化机制复杂,差距较大。【结论】不同基因型玉米种子对临界胁迫贮藏条件表现均较敏感,但基因型间存在较大差异,在临界胁迫贮藏条件下,郑单958的活力下降最快,京科968活力及各项生理指标变化相对稳定,表现出较强的耐贮性。 相似文献
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种子活力是种子播种质量的重要指标,也是种用价值的主要组成部分,它是一个复杂的综合性状,表现为种子快速发芽、耐逆萌发、幼苗快速建成等性状。种子活力与种子发育、成熟、劣变、萌发和处理等环节都密切相关,且受到各种外界环境的影响。本文重点总结了调控种子活力形成、种子快速萌发、种子耐逆萌发、种子幼苗建成等方面的分子机理研究进展,并对今后研究方向进行了展望。 相似文献
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【目的】种子活力持续力是比较种子耐贮藏的一个关键因素。【方法】以7个大豆品种为研究材料,比较在2个贮藏时间条件下不同品种间种子活力的差异,利用种子活力、种子发芽率等指标的变异度推断品种的种子活力持续力的高低。【结果】结果表明,在相同的贮藏条件下,随着贮藏时间的延长,种子活力、种子发芽率等幼苗质量指标均呈降低趋势;齐茶1号、齐黑1号、草头红和延庆黑豆品种的种子活力持续力较高,而齐茶2号、观8和7014-7相对较低。【结论】贮藏时间之间种子活力指数的比较可以作为测定大豆品种种子活力持续力的方法之一。 相似文献
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水稻(Oryza sativa L.)种子中的蛋白质含量是决定稻米营养品质的一个关键因素,增加稻米中的蛋白质含量对其品质改良具有十分重要的意义.文章综述了水稻种子蛋白质的组成、蛋白质含量的数量性状位点(Quantitative trait locus,QTL)定位、相关基因分离克隆及其基因表达调控等方面的研究进展,针对目前对水稻种子蛋白质含量相关基因功能和遗传调控规律尚不清楚的问题,提出采用基因聚合或利用分子标记辅助选择育种提高水稻种子蛋白质含量的策略,为水稻和其他重要作物品质的遗传改良提供参考和借鉴. 相似文献
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利用重组自交系群体检测水稻种子休眠性数量性状位点 总被引：7，自引：1，他引：7
利用由 191个家系组成的密阳 2 3/秋光重组自交家系 (recombinantinbredlines,RIL)F10 代群体 ,进行种子休眠性数量性状基因座 (quantitativetraitlocus,QTL)的检测和遗传效应分析。以抽穗后 35d的种子发芽率作为种子休眠性的表型值 ,分析亲本和 191个RIL的休眠性表现。通过WinQTLCart软件分析 ,检测到分别位于第 5和第 8染色体上的 2个水稻种子休眠性QTL ,其中位于第 8染色体上QTL的加性效应为负值 ,表明该休眠性基因位点来源于亲本秋光 ;第 5染色体上QTL的加性效应为正值 ,表明该休眠性减效基因来源于亲本密阳 2 3。 相似文献
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水稻种子休眠性是关系到稻米品质和稻种质量的重要农艺性状,与穗发芽抗性直接相关。DNA标记和水稻连锁图谱的发展,为定位种子休眠性的基因位点、研究单个基因的"剂量效应"和剖析各基因位点对环境的敏感性等方面提供了可能性。迄今,利用分子标记,对不同的遗传群体,已初步定位了多个与水稻种子休眠性有关的QTL。本文简要介绍了水稻种子休眠性传统遗传学研究概况,重点对已报道的种子休眠性数量性状基因位点（QTL）进行比较分析,探查稳定表达的种子休眠性QTL,讨论了水稻种子休眠性研究存在的问题和进一步研究的途径。 相似文献
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数量性状遗传基础研究的回顾与思考--后基因组时代数量遗传领域的挑战 总被引：15，自引：4，他引：15
莫惠栋 《扬州大学学报(农业与生命科学版)》2003,24(2):24-31
回顾了100多年来数量性状遗传研究的发展。数量性状的遗传研究长期落后于质量性状的研究，主要是对其遗传基础缺乏必要的了解。20世纪80年代开始，DNA分子标记的大量开发，提供了遍布于基因组的位置参照点，促进了数量性状遗传基础研究的迅速发展。迄今至少已对68个生物种的很多数量性状(包括动、植物的重要经济性状和人类疾病)作过全基因组的数量性状座位(QTL)扫描，建立了QTL图谱。但是一般地说，QTL仍然是一个相当大的DNA片断，往往含有多个基因。遗传基础的进一步研究应当从QTL到数量性状基因(QTG)，再从QTG到相应于等位基因的数量性状核苷酸(QTN)，逐步深入下去。这是后基因组时代数量遗传领域的主要挑战。基因组上数以万计的DNA序列变异(例如SNP)以及模式生物全基因组测序的完成，已为这种准确的遗传剖分提供了必要的条件。 相似文献
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种子活力与萌发的生理与分子机制研究进展 总被引：13，自引：0，他引：13
种子活力形成于种子发育的脱水阶段,与以往理解不同,近来研究表明种子脱水不仅仅是一个简单的失水过程,脱水与萌发存在一些相同的基因表达和代谢特征。萌发始于吸水膨胀,种子代谢恢复,胚根突破胚乳和种皮等外围包被组织完成萌发。种子萌发的质量关键在于储藏的mRNA的质量,另外,蛋白质稳定性和DNA完整性影响萌发的表型。激素作为一种信号小分子物质,浓度极小甚至是趋于零时对种子萌发仍具有非常重要的作用,近年来研究表明ABA/GAs的阈值范围调控种子休眠与萌发,其中,ABA几乎作用于种子萌发的全部过程,GA的作用并不像ABA那样广泛,主要在胚根突出时发生作用,且ABA和GA彼此抑制对方的合成与分解代谢基因,它们均可调控α-淀粉酶基因的转录。除ABA和GA外,近来发现AUX参与调控种子的休眠与萌发,其对胚根突出的调控比对子叶开展更加精细,AUX信号与ABA信号存在交叉,AUX通过其响应蛋白ARF10/16间接调控ABA信号通路中ABI3的稳定性来调控拟南芥种子休眠与萌发。与光照条件下相比,在土壤中萌发的幼苗将形成一个特异性的组织“顶钩”,它的主要作用是在幼苗“顶土”时保护顶端分生组织,“顶钩”形成与生长素的不均匀分布有关。为了提高种子活力,引发技术被运用于生产,引发的关键在于控制种子“萌而未发”,在“回干窗口”内及时脱水,引发过程中种子储藏的mRNAs和蛋白已经执行功能,回干后这种分子机制被“牢记”,再吸胀的种子可以迅速整齐的萌发。除毒害分子外,ROS还作为信号分子参与调控种子休眠释放、胚乳松弛和贮藏物动员,且其与激素分子ABA和GA等存在交互作用,ROS还参与蛋白的翻译和翻译后修饰调控种子萌发吸水和贮藏物动员。在种子萌发过程中,甲硫氨酸代谢是代谢核心,其代谢产物广泛参与调控种子萌发的一些生理生化反应,如：DNA的合成,蛋白质的稳定性,染色体结构的形成和重塑,生物素的合成等,另外还与激素分子ABA、GA、ETH和CTK及活性氧活性（氮）存在交互作用。近来还发现甲硫氨酸亚砜还原酶决定种子的寿命,它可能是种子活力的一个新的分子标记。本文将围绕上述内容对国内外研究现状进行综述,并对今后的研究热点,种子“提早”收获的感官依据,高活力种子田间出苗差异的分子机制,生长素在胚根突出时的重要作用,甲硫氨酸代谢,种子活力检测方法的选择等内容进行了展望。 相似文献
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控制水稻种子休眠和抽穗期的数量基因位点 总被引：3，自引：0，他引：3
以Nipponbare（japonica）／Kasalath（indica）／／Nipponbare BC1F10的98个家系为材料,连续2年进行了水稻种子休眠和抽穗期基因的定位分析。用WinQTLCart 1．13a软件从全基因组角度检测了休眠性数量性状基因位点（QTLs）。检测结果显示,2003年分别在第5、6和7染色体上,2004年则分别在第4、5、7和11染色体上检测到控制种子休眠性的QTLs位点;贡献率分别介于8．91％-11．09％和8．70％-11．80％。表明第7染色体上位于标记R1357～R1245之间的种子休眠性QTL位点是一个在年度之间稳定表达的控制种子休眠性的基因位点。抽穗期的QTL定位分析表明,4个控制抽穗期的基因位点能在不同年份稳定表达,其他位点受年度间的环境条件影响较大。此外,除第6染色体R2171-R2123间的位点延长抽穗期的基因效应来源于亲本Nipponbare外,其余稳定表达位点的延长抽穗期的基因效应皆来自亲本Kasalath。分析表明,种子休眠与抽穗期没有直接关系,它们分别为不同的基因所控制。 相似文献
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Identification of QTL and underlying genes for root system architecture associated with nitrate nutrition in hexaploid wheat 
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下载免费PDF全文 Marcus GRIFFITHS Jonathan A. ATKINSON Laura-Jayne GARDINER Ranjan SWARUP Michael P. POUND Michael H. WILSON Malcolm J. BENNETT Darren M. WELLS 《农业科学学报》2022,21(4):917-932
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磷脂酶可水解膜双分子层的主要成分磷脂,在植物生长发育及逆境胁迫响应方面发挥着重要作用。磷脂酶在种子生长发育、贮藏和萌发阶段调控种子活力,影响植物遗传资源保存和农作物产量。文章归纳总结了磷脂酶在种子各阶段对其活力的影响,包括在种子生长发育期间调控淀粉合成影响种子活力的形成,在种子成熟阶段调控膜完整性影响种子的耐脱水能力,在贮藏期间可能调控细胞中的氧化损伤程度影响种子活力,在萌发阶段参与脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)信号传导,调控种子的萌发及幼苗建成。然而由于磷脂酶多样且复杂的生物学功能,其调控种子活力的机制仍不明确。利用基因编辑及多组学技术手段,深入研究磷脂酶调控种子活力的生物学功能及调控机制,不仅有助于阐明种子老化的分子机制,还可为种质创新提供有价值的基因资源,具有重要的理论和实践意义。 相似文献
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为探明甜玉米种子活力差异近等基因系植株生育后期源库关系,进一步阐明甜玉米种子活力形成的生理基础,以2组种子活力差异的近等基因系材料hv1与lv1、hv2与lv2为试材,研究其生育后期叶"源"和籽粒"库"的生理生化特性。结果表明:种子活力高的近等基因系材料(hv1和hv2)籽粒的可溶性糖含量较低,而可溶性蛋白含量较高;吐丝后,种子活力高的近等基因系材料(hv1和hv2)叶片的可溶性糖含量和可溶性蛋白含量均较高。研究还表明:籽粒可溶性糖含量与叶片可溶性糖含量、光合生理特性(除叶绿素b含量外)呈一定的负相关关系,而籽粒可溶性蛋白含量与吐丝后30 d叶片可溶性蛋白含量、叶绿素a含量和总叶绿素含量均显著正相关。因此,适度较强的叶片光合生理,保证光合产物的高效积累,降低籽粒可溶性糖含量,提高籽粒可溶性蛋白含量,是提高甜玉米种子活力的生理基础。 相似文献
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不同贮藏时间加拿大披碱草种子活力研究初报 总被引：1，自引：0，他引：1
采用室内常规发芽法,对常温贮藏5个不同年份的加拿大披碱草种子的萌发特性和活力变化进行了测试,以检验其种子的劣变过程及种用价值。结果表明：随贮藏时间延长,不同贮藏时间的加拿大披碱草种子有不同程度的休眠和生活力下降的现象。其种子生活力、发芽率、发芽势、发芽指数均呈＂抛物线＂形状变化;其生活力、发芽率、发芽势、发芽指数、电导率与贮藏时间呈显著相关关系。当年收获的种子存在休眠现象,贮藏1~2年的种子利用价值较佳,常温贮藏4年的种子活力较低,种用价值较差。 相似文献
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水、旱稻氮高效QTL定位及其表达的遗传背景效应研究 总被引：4，自引：0，他引：4
【目的】挖掘不同来源水、旱稻亲本的氮高效优良等位变异,研究氮高效QTL表达的遗传背景效应,为水稻氮高效QTL的精细定位和分子标记辅助选择育种提供理论依据。【方法】以旱稻IAPAR-9分别与水稻辽盐241和秋光杂交而创制的2个F7粳粳交重组自交系群体为试验材料,进行了水稻全生育期氮素利用率及其相关性状的QTL定位分析。【结果】在"IAPAR-9/辽盐241"重组自交系群体中检测出31个氮素利用率相关性状的QTL,分布于除第6、第7和第10染色体外的9条染色体上,氮素利用率相关QTL成簇分布区间有9个;在"IAPAR-9/秋光"重组自交系群体中检测出33个氮素利用率相关性状的QTL,分布于除第4和第10染色体外的10条染色体上,氮素利用率相关QTL成簇分布区间有7个。【结论】氮素利用率相关性状QTL的表达,受遗传背景影响较大。2个群体均检测到的氮素利用率相关性状QTL的成簇分布区间,即第2染色体上的RM3421—RM5404区间以及第8染色体上RM8264所在的相邻区间,可能对水稻氮高效分子标记辅助选择育种有重要利用价值。 相似文献