水稻植株衰老调控研究进展
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水稻早衰突变体psl4(t)的表型鉴定及基因定位
龚晓平;何焕然;莫春红;李加胜;陈锐;张致力;孙小红;勾治琴;罗挺
【期刊名称】《西南大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2024(46)2
【摘要】水稻叶片早衰严重影响水稻的产量与品质,挖掘水稻叶片早衰相关基因并解析其分子机制,对提高水稻产量具有重要意义.从涪恢9802和LR杂交后代中筛选到叶早衰突变体psl4(t),该突变体6叶期前叶片呈正常绿色,从7叶期至剑叶(倒1叶)期每张叶片均是从叶尖至叶中部逐渐衰老,叶片的叶绿体发育受阻其体积变小、光合色素质量分数减少,叶片提前衰老.农艺性状分析结果表明:与野生型相比,突变体psl4(t)的穗长、有效分蘖数和籽粒宽变化无统计学意义,而株高、每穗粒数、结实率及千粒质量显著降低.遗传分析结果发现:突变体psl4(t)的早衰性状受单隐性核基因控制,利用分子标记将目标基因定位于第4染色体长臂端两个SSR标记
(RM17004和RM17006)之间38.5 kb的范围内.研究为psl4(t)基因的克隆及功能解析、早衰分子机制研究奠定基础.
【总页数】8页(P44-51)
【作者】龚晓平;何焕然;莫春红;李加胜;陈锐;张致力;孙小红;勾治琴;罗挺
【作者单位】重庆市渝东南农业科学院
【正文语种】中文
【中图分类】S511
【相关文献】
1.水稻类病斑早衰突变体lmps1的表型鉴定与基因定位
2.水稻早衰突变体zs的鉴定与基因定位
3.水稻叶片淀粉累积早衰突变体pls5的鉴定及基因定位
4.水稻早衰突变体esl-H5的表型鉴定与基因定位
5.水稻叶早衰突变体es33的鉴定和基因定位
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过表达水稻OsSAPP2基因促进转基因拟南芥叶片衰老张艺函;徐凡;蒋太英;崔胜男;马殿荣【摘要】衰老是植物界广泛存在的一种自然现象,在植物整个发育过程中具有重要的地位和生物学意义.叶片衰老是植物生长发育的最后一个阶段,在该过程中叶绿素/核酸/脂质/蛋白和其他大分子等被降解,细胞程序化死亡并引起叶色发生变化,然而目前关于这个生物学过程如何启动和如何调控的研究还比较有限.当植物受到外界环境的影响时也会加速其自身的衰老,蛋白磷酸酶催化的蛋白质去磷酸化反应会在植物适应外界环境的多种生命活动过程中发挥重要的作用.2C型蛋白磷酸酶是植物中数量较多的一类,其通过脱磷酸化来调节细胞的生长发育以及信号传递,从而调整体内相关基因的变化来对抗逆境的胁迫.通过试验研究发现并克隆了一个新的参与水稻(Oryza sativa)叶片衰老进程调控的2C型蛋白磷酸酶编码基因OsSAPP2,并通过双元表达载体构建获得了组成型异源过表达OsSAPP2基因的转基因拟南芥(Arabidopsis thaliana).通过对35S-OsSAPP2转基因拟南芥的表型观察可知,35S-OsSA PP2转基因拟南芥出现莲座叶片变小/数量减少,抽苔和开花时间明显提前,株高增加,叶片颜色变浅/衰老加速等表型.在叶龄依赖和人工黑暗诱导的衰老过程中,过表达OsSA PP2基因导致转基因拟南芥叶绿素含量下降,叶片萎蔫加剧.实时荧光定量PCR检测结果表明,35S-OsSAPP2转基因拟南芥中衰老标志基因SAG12,衰老关键转录因子NAC2/NAP/WRKY6和叶绿素降解关键酶编码基因ACD1等表达量上升;从植物进入衰老过程开始,光合作用关键基因RbcS和RbcL 表达量快速下降.可见,OsSAPP2基因参与植物叶片衰老进程的调控,是衰老进程的正向调控因子.【期刊名称】《沈阳农业大学学报》【年(卷),期】2019(050)002【总页数】9页(P129-137)【关键词】叶片衰老;2C型蛋白磷酸酶;OsSAPP2;功能分析【作者】张艺函;徐凡;蒋太英;崔胜男;马殿荣【作者单位】沈阳农业大学水稻研究所/农业部东北水稻生物学与遗传育种重点实验室/北方超级粳稻育种教育部重点实验室,沈阳110161;沈阳农业大学水稻研究所/农业部东北水稻生物学与遗传育种重点实验室/北方超级粳稻育种教育部重点实验室,沈阳110161;沈阳农业大学水稻研究所/农业部东北水稻生物学与遗传育种重点实验室/北方超级粳稻育种教育部重点实验室,沈阳110161;沈阳农业大学水稻研究所/农业部东北水稻生物学与遗传育种重点实验室/北方超级粳稻育种教育部重点实验室,沈阳110161;沈阳农业大学水稻研究所/农业部东北水稻生物学与遗传育种重点实验室/北方超级粳稻育种教育部重点实验室,沈阳110161【正文语种】中文【中图分类】S336衰老是植物叶片发育的最后一个阶段,在这个过程中植物利用叶片的衰老来实现其自身营养的循环再利用,从而保证在发育的不同阶段获得足够的营养来供应生长[1]。
农林科技自然科学2015年7期·125·水稻发生早衰的原因分析及防治措施何忠玲云南省宁洱县宁洱镇农业服务中心,云南宁洱 665199摘要:对于水稻高产稳产和持续增长来说,水稻早衰是一个十分不利的问题。
本文分析了水稻早衰的主要原因,同时提出了水稻的早衰防治措施,从而使水稻全面增产和持续增产的目标更好地实现。
关键词:水稻早衰;高产稳产;持续增产中图分类号:S511 文献标识码:A 文章编号:1671-5578(2015)07-0125-011 水稻早衰问题概述如果水稻是在正常环境下生长的,在抽穗阶段到成熟阶段,伴随着谷粒的不断成熟,水稻的叶片就会出现由下而上的枯黄现象,上部叶片在水稻谷粒成熟的时候,仍然保持绿色。
但是对于早衰水稻来说,水稻就会出现植株叶片呈棕褐色,同时叶片变薄,并且纵向弯曲的情况,顶端的叶片则会出现污白色,呈现枯死的样子,远处看起来水稻是一片枯焦的状态,绿色的叶片也出现急剧减少,导致光合能力降低的问题,空瘪的水稻谷粒随之增多,而水稻植株叶茎则会过早地出现衰退问题。
最终使得水稻根系活力受到了影响,同时根系吸收养分的能力也随之减弱,生长力也不断地衰弱。
情况严重的时候,甚至会出现黑根的情况,水稻的根系一旦出现了早衰问题,根系就会失去养根保叶的作用,水稻就会出现早衰,水稻的产量和品质也就受到影响。
就水稻早衰问题来说,主要有两种情况,分别是:生理性早衰和病理性早衰。
2 导致水稻出现早衰问题的主要原因2.1 对水稻栽培管理不恰当如果种植水稻的密度出现过大的情况,导致水稻田间荫蔽,水稻个体就会出现细弱的问题。
如果在水稻种植的前期和中期,施用氮肥过多的话,就会出现缺少磷、钾等微量元素的供应,水稻就会出现地上部分生长旺盛状态,水稻叶片出现疲软现象,进而水稻的下层叶就会出现提前枯死的问题。
如果这种情况比较严重,则水稻的根系生长就会受到严重的阻碍,使水稻的新根减少,而且很短,根系吸收养分的能力大大减弱,造成了水稻早衰问题。
植物叶片衰老机理与调控研究进展王建勇;姚晓华;张志斌【摘要】综述了有关于植物叶片衰老机理与调控等的研究进展.%The research progress on mechanism and regulation of plant leaf senescence were summarized.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2011(039)031【总页数】4页(P19036-19038,19058)【关键词】叶片衰老;衰老机理;衰老相关基因;衰老调控【作者】王建勇;姚晓华;张志斌【作者单位】山东省沂水县沙沟镇林业站,山东临沂276414;青海省农林科学院青稞遗传育种重点实验室,青海省高原作物种质资源创新与利用重点实验室,青海西宁810016;青海省农林科学院青稞遗传育种重点实验室,青海省高原作物种质资源创新与利用重点实验室,青海西宁810016【正文语种】中文【中图分类】S132衰老是生物界普遍存在的重要生理现象,通常指生物的器官或整个个体生理功能逐渐衰退并最终死亡的过程。
叶片是植物利用光能合成有机化合物的重要场所,也是植物衰老最敏感的器官之一。
叶片衰老是一个极其复杂的生理生化过程,叶片衰老的主要特征为叶绿素和蛋白质、膜脂和RNA等大分子分解以及营养物质再利用等;分子水平上表现为大量衰老相关基因的活跃表达[1-2]。
目前,人们越来越重视植物衰老现象及其本质的研究。
近年来,我国在该领域的研究取得了较大进展,如在整体水平揭示大田作物的衰老机理及其在农作物高产育种和栽培中的应用,果蔬衰老机理与保鲜技术等方面已取得新突破,并获得了一些耐储藏的转基因番茄植株和延缓早衰的转基因水稻植株等,但目前国内外植物衰老的研究基本上以拟南芥等模式植物以及水稻、小麦等经济作物为对象[3-5],而对林木衰老的研究较少。
1 叶片衰老的机理多年来人们对叶片衰老的机制开展了大量研究,以期从理论上揭示叶片衰老的生理生化机制,为此提出了营养胁迫说、自由基损伤说、激素平衡说、DNA损伤说和程序性细胞死亡理论等。
水稻育种与抗逆性研究进展水稻是世界上最重要的粮食作物之一,为了满足不断增长的人口需求,提高水稻产量和品质成为了农业科学家们的主要目标之一。
然而,由于气候变化和环境污染等因素的影响,水稻面临着越来越严重的抗逆性挑战。
因此,水稻育种和抗逆性研究成为了当前研究的热点之一。
一、水稻育种的历史与现状水稻作为中国古代的传统农作物之一,育种历史悠久。
在过去的几十年中,通过选择育种和杂交育种等手段,水稻的产量和品质得到了显著提高。
然而,随着人口增长和环境问题的不断加剧,传统育种方法已经无法满足需求。
因此,科学家们开始探索新的育种方法,以提高水稻的抗逆性。
二、分子标记辅助选择技术的应用分子标记辅助选择技术是近年来水稻育种中的一项重要技术。
通过分析水稻基因组中的特定标记位点,科学家们可以迅速鉴定出具有抗逆性的基因型,并进行选择育种。
这项技术的应用大大加快了育种进程,提高了育种的效率。
三、利用转基因技术提高水稻抗逆性转基因技术是目前水稻育种中的另一项重要技术。
通过将具有抗逆性基因的外源DNA导入水稻基因组中,科学家们可以增强水稻的抗逆性。
例如,转基因水稻中引入的耐盐基因可以使水稻在高盐环境下生长更好。
然而,转基因技术也存在一些争议和风险,需要谨慎使用。
四、利用基因组学和遗传学研究水稻抗逆性随着基因组学和遗传学的发展,科学家们可以更深入地研究水稻抗逆性的机制。
通过分析水稻基因组中的关键基因和调控网络,科学家们可以揭示水稻抗逆性的分子机制。
这些研究为进一步提高水稻抗逆性提供了理论基础。
五、利用遗传多样性提高水稻抗逆性水稻的遗传多样性是提高抗逆性的重要资源。
科学家们通过收集和保存不同地理种质的水稻,建立了庞大的水稻种质资源库。
这些种质资源可以为育种工作提供丰富的遗传背景,提高水稻的抗逆性。
六、利用组织培养和基因编辑技术研究水稻抗逆性组织培养和基因编辑技术是近年来发展起来的重要技术。
通过组织培养技术,科学家们可以快速繁殖和筛选具有抗逆性的水稻品种。
第1篇一、实验目的1. 了解植物衰老的基本特征。
2. 探讨不同环境因素对植物衰老的影响。
3. 研究植物衰老过程中相关生理生化变化。
二、实验材料1. 实验植物:小麦、水稻、玉米、大豆等。
2. 实验器具:显微镜、离心机、培养箱、恒温水浴锅、pH计等。
3. 实验试剂:不同浓度的营养液、植物激素、抗氧化剂等。
三、实验方法1. 实验分组:将实验植物分为对照组和实验组,对照组为正常生长环境,实验组为不同环境因素处理组。
2. 环境因素处理:实验组分别施加不同浓度的营养液、植物激素、抗氧化剂等,对照组施加等量的营养液。
3. 实验步骤:(1)观察植物的生长状况,记录叶片、茎秆、根系等器官的长度、宽度、颜色等特征。
(2)采集植物叶片、茎秆、根系等器官,进行生理生化指标的测定。
(3)对实验数据进行统计分析。
四、实验结果与分析1. 植物衰老特征在实验过程中,对照组植物生长状况良好,叶片绿色,茎秆粗壮,根系发达。
实验组植物在处理后,叶片逐渐变黄,茎秆变细,根系生长受阻,表现出衰老特征。
2. 不同环境因素对植物衰老的影响(1)营养液浓度:随着营养液浓度的增加,植物衰老速度加快。
低浓度营养液组植物生长状况较好,衰老速度较慢;高浓度营养液组植物衰老速度加快,生长状况较差。
(2)植物激素:生长素、细胞分裂素、脱落酸等植物激素对植物衰老有显著影响。
生长素和细胞分裂素能延缓植物衰老,而脱落酸能加速植物衰老。
(3)抗氧化剂:抗氧化剂能清除植物体内的活性氧,降低氧化损伤。
实验结果显示,添加抗氧化剂能显著延缓植物衰老。
3. 植物衰老过程中相关生理生化变化(1)叶片水分含量:随着植物衰老,叶片水分含量逐渐降低,表明植物衰老过程中水分代谢受到影响。
(2)叶绿素含量:衰老叶片中叶绿素含量降低,导致叶片变黄。
实验结果显示,添加抗氧化剂能提高衰老叶片中叶绿素含量。
(3)可溶性糖含量:衰老叶片中可溶性糖含量增加,表明植物衰老过程中糖代谢发生变化。
五、结论1. 植物衰老是一个复杂的生理生化过程,受多种环境因素影响。
化学调控技术在水稻栽培中的研究进展解振兴;张居念;姜照伟【摘要】作物化学控制技术作为现代农业的组成部分,在水稻生产中发挥了重要作用,也是作物栽培生理学研究的重点之一.综述了近年来国内有关水稻化学调控栽培的研究进展,以水稻生育时期为序进行梳理,介绍了不同发育阶段水稻植株内源激素变化动态特征,以及植物生长调节物质对水稻形态结构、生理活性、抗逆性、产量和品质的影响,探讨了化学调控在推广应用中面临的问题及发展方向,旨在为水稻化学调控研究提供参考依据.【期刊名称】《福建稻麦科技》【年(卷),期】2016(034)004【总页数】6页(P68-73)【关键词】水稻;栽培;化学调控【作者】解振兴;张居念;姜照伟【作者单位】福建省农业科学院水稻研究所,福建福州 350018;福建省农业科学院水稻研究所,福建福州 350018;福建省农业科学院水稻研究所,福建福州 350018【正文语种】中文【中图分类】S511.048作物化学控制是将植物激素或植物生长调节剂(人工合成的植物激素活性类似物)应用作物生产过程中,通过影响作物体内的内源激素系统平衡,促使作物的生长发育进程或方向朝着人们的期望变化的技术体系[1]。
作物化学控制技术源于生理学家对植物激素的发现和对其生理效应的研究,农学家有目的的将植物激素应用到农业生产中,从20世纪30年代生长素(IAA)用于扦插生根开始,作物化学调控已有八十年的历史。
随着分子生物学的进步和现代分析手段的发展,使人们对于植物激素的分子空间结构、生理活性、产生部位、不同器官或细胞间传导路径、受体的接受及作用方式有了比较系统的了解,为植物生长调节剂应用于栽培实践提供了思路和借鉴,比如茎的伸长主要由赤霉素来调控的,生产上可以施用多效唑、矮壮素、缩节胺等抑制赤霉素合成的物质降低株高,达到作物抗倒伏的目的;明确了植物激素的分子结构和活性基团后,人工可以合成具有同样生理效应、活性更强、成本低廉、便于广泛应用的调节剂[2]。
水稻化控技术研究与应用进展水稻是世界主要的粮食作物之一,也是我国的主要粮食作物之一,有着重要的地位。
水稻产量与品质直接关系着全球粮食安全和国民经济的发展。
为了提高水稻产量和品质,人们一直在不断探索和研究新的技术和方法。
水稻化控技术是近年来受到广泛关注的一种新技术,通过对水稻生长过程中的化学控制,以达到提高水稻产量和品质的目的。
本文将对水稻化控技术的研究与应用进展进行介绍和分析。
一、水稻化控技术的研究现状1. 外源激素调控技术外源激素调控技术是通过喷施外源激素,调节水稻生长发育过程中的激素平衡,从而达到提高水稻产量和品质的目的。
外源激素主要包括赤霉素、生长素、脱落酸等。
通过对水稻生长不同阶段的激素调控,可以改善水稻的生长状况,促进水稻的生长,提高水稻的产量和品质。
1. 水稻化控技术在大田生产中的应用水稻化控技术在大田生产中得到了广泛的应用。
通过对水稻生长环境的调控,喷施外源激素、施用营养元素、调控生理生化过程等方法,可以提高水稻的产量和品质。
在不同的生长阶段,科学合理地运用化控技术,可以提高水稻的产量、提高水稻的品质,为水稻生产提供了有力的技术支持。
三、水稻化控技术存在的问题和展望1. 水稻化控技术存在的问题水稻化控技术存在一些问题,例如化学物质的残留、环境污染等。
在应用水稻化控技术的过程中,需要注意化学物质对环境和人体健康的影响,选择安全、环保的化学物质进行化控,避免化学物质的残留,减少环境污染。
2. 水稻化控技术的展望随着科技的发展和人们对绿色生产的追求,水稻化控技术将会得到进一步的发展和应用。
在今后的研究中,可以寻求更加安全、环保的化学物质进行化控,开发更加精准、高效的化控方法,提高水稻的产量和品质,促进水稻生产的持续发展。
水稻化控技术是一种新兴的水稻生产技术,具有重要的应用前景。
通过对水稻生长发育过程中的化学调控,可以提高水稻的产量和品质,促进水稻生产的发展。
随着科技的进步和人们对绿色生产的追求,水稻化控技术将会得到更好的应用,为水稻生产提供更好的技术支持。