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《水稻淡黃綠葉色突變體光呼吸及其相關(guān)基因表達(dá)的研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號學(xué)校代碼10542密級學(xué)號2Q!!Q21壘122墨水稻淡黃綠葉色突變體光呼吸及其相關(guān)基因表達(dá)的研究ThePhotorespirationandRelatedGeneExpressionResearchintheMutantofYellarchintlleutant0ellowGreenLeafRiceeat研究生姓名指導(dǎo)教師姓名、職稱學(xué)科專業(yè)研究方向湖南師范大學(xué)學(xué)位評定委員會辦公室二零一四年五月摘要在雜交水稻制種過程中,除去不育系群體中的雜株是一項勞動強(qiáng)度大、成本高的技術(shù)環(huán)節(jié),也是影響雜交水稻種子純度的技術(shù)環(huán)節(jié)。利用葉色標(biāo)記性狀標(biāo)記不育系是雜交水稻育種一直追求的目標(biāo)。
2、光溫敏不育水稻淡黃綠葉色突變體就是這樣一種理想的葉色突變體。在本實驗室前期研究發(fā)現(xiàn)該突變體其株高、穎花數(shù)、柱頭外露率、開花時間、生長狀態(tài)等基本與野生型基本相同,并且用淡黃綠葉色突變體配制的雜交組合的農(nóng)藝性狀與用野生型配制的相應(yīng)組合無明顯的差異。研究還發(fā)現(xiàn)淡黃綠葉色突變體葉綠素的含量低是導(dǎo)致葉色呈淡黃綠葉色的根本原因,同時揭示了淡黃綠葉色突變體特殊的光合特性,即弱光條件下淡黃綠葉色突變體的凈光合速率低于野生型,強(qiáng)光條件下凈光合速率卻高于野生型。但有關(guān)淡黃綠葉色突變體光合效率高的生理機(jī)制還缺乏深入了解,是否與光呼吸作用的強(qiáng)弱有關(guān)是一個值得探討的問題。本研究以野生型水稻為對照,從
3、該突變體光呼吸速率、光呼吸相關(guān)酶的活性、光呼吸相關(guān)基因的表達(dá)量等方面進(jìn)行比較研究,旨在促進(jìn)對淡黃綠葉色突變體光合特性的認(rèn)識和促進(jìn)對該突變體的應(yīng)用。主要結(jié)果如下:1.光呼吸速率的變化規(guī)律比較無論是野生型對照或淡黃綠葉色突變體,光呼吸速率的日變化規(guī)律是上午隨著光照強(qiáng)度的增加和光合速率升高而逐漸升高,至13點T鐘左右光呼吸速率達(dá)到最大值,隨后光呼吸速率逐漸降低。與對照相比,淡黃綠葉色突變體的光呼吸速率較低。2.光呼吸相關(guān)酶的活性變化規(guī)律比較淡黃綠葉色突變體的CAT和GS活性趨勢基本同它的光呼吸速率趨勢相同,淡黃綠葉色突變體的CAT和GS活性總體小于野生型對照。它們在11:00.1
4、3:00這個時間段的活性較為顯著地高于其他時間段,且在13點鐘時酶活性達(dá)到最大值。3.光呼吸相關(guān)基因表達(dá)規(guī)律比較比較突變體與野生型OsGLYK、OsPGLP、OsGL05、OsmSHMT這4個光呼吸相關(guān)基因的相對表達(dá)量,4個基因的相對表達(dá)量都基本呈現(xiàn)出隨時間推移而上升、至最大值而相對穩(wěn)定、隨后又漸漸下降的趨勢。4.氣孔導(dǎo)度與“午休,,現(xiàn)象變化規(guī)律自然空氣和2%氧氣條件下突變體的氣孔導(dǎo)度都顯著地大于對照。且2%氧氣條件下的氣孔導(dǎo)度要顯著大于自然空氣下的氣孔導(dǎo)度。野生型對照在“午休”點時的氣孔導(dǎo)度大幅減小,而突變體此時的氣孔導(dǎo)度相對正常。研究結(jié)果表明,淡黃綠葉色突變體雖然葉綠素
5、素含量比對照低近50%,但光呼吸速率比對照低,這可能是該突變體光合效率高的重要原因之一。另中午強(qiáng)光照條件下,淡黃綠葉色突變體氣孔導(dǎo)度比野生型要大,加之光呼吸速率相對較低,這可能是導(dǎo)致淡黃綠葉色突變體II沒有“午休”現(xiàn)象的兩個主要生理原因。沒有“午休”現(xiàn)象可能是該突變體光合效率高的另一重要原因之一眾多植物的葉色突變體都是致死突變或生長不良突變。但淡黃綠葉色突變體生長正常,其特殊的光合特性是其確保生長正常的生理基礎(chǔ)。本文雖然在光呼吸速率方面作了一些探討,但有關(guān)的分子機(jī)制有待進(jìn)一步深入研究。關(guān)鍵詞:水稻,葉色突變體,光呼吸速率,酶活性,基因表達(dá)IIIABSTRACTInthepr
6、ocessofproducinghybridriceseed,itwasveryhardandexpensivetoremovethemixedstrainsofstefilelinesgroup,andit1SalsoI●?!馸‘。?!!瘛產(chǎn)technologylinktoaffectthehybridriceseedpurity.Themutantofyellowgreenleafissuchanidealleafmutant.Inpreviousstudiesofourlaboratory,wefoundthespikeletnumbers,stigmaexsert
7、ionrateandfloweringtimeofthemutantofyellowgreenleafweresameasthatofwild-typecontr01.TherewerenosignificantdifferenceoftheagronomictraitsbetweenthecrosscombinationwhichcamefromthemaintainersD100andI圓6.1andthecombinationfromcontr01.Wealsofotmdthetotalphotosynthe