水稻早衰突變體els-R7954的性狀鑒定、生理生化特性研究及基因定位.pdf

1、為了研究水稻的早衰現(xiàn)象，我們利用誘變的方法獲得了一份水稻早衰突變體，暫將其命名為els-R7954。本論文針對該早衰突變體els-R7954的生物學性狀表達特征、生理生化特性及細胞學特征等進行了初步的研究與探討，并對該突變體及相關(guān)基因進行了遺傳分析和分子標記的初步定位，主要結(jié)果如下:
　　 1.通過對早衰突變體els-R7954及其野生型植株R7954的早衰性狀表現(xiàn)、生長發(fā)育動態(tài)、主要農(nóng)藝性狀和稻米品質(zhì)性狀等特性考察，結(jié)果顯示:

2、與對照R7954相比，突變體表現(xiàn)出較弱的生長勢，生育期提前。突變體在田間表現(xiàn)出明顯的早衰性狀，分蘗末期葉片逐漸出現(xiàn)發(fā)裼、暗紅、焦黃狀，隨著生長進程早衰現(xiàn)象日趨嚴重，至灌漿期整株葉片已提前全部衰老枯黃，成熟期葉片已全部枯萎死亡。農(nóng)藝性狀方面突變體表現(xiàn)為株高降低，劍葉縮短，稻穗變小，每穗總粒數(shù)和實粒數(shù)減少，結(jié)實率下降，千粒重減輕，著粒密度變稀等。稻米品質(zhì)方面突變體堊白率變大，堊白度升高，透明度降低。由此可見造成早衰的相關(guān)基因?qū)r(nóng)藝性狀及品質(zhì)

3、性狀存在較強負作用。
　　 2.對突變體和野生型植株生理生化指標進行分析研究，發(fā)現(xiàn)活性氧清除系統(tǒng)內(nèi)超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)、維生素C(Vc)、維生素E(VE)的活性或含量均隨生育進程而下降，但在孕穗期至成熟期，突變體els-R7954始終顯著或極顯著低于對照R7954，且在灌漿成熟期發(fā)生大幅度的下降。丙二醛(MDA)的含量在突變體和野生型中均會隨著生育進程上升，但在孕穗期至成熟期之間，突變體els-R7954

4、始終極顯著高于對照組合。活性氧清除物質(zhì)活性或含量的下降以及丙二醛含量的升高，都說明突變體不能很好的維持細胞的抗氧化，使其在生育后期出現(xiàn)嚴重的早衰現(xiàn)象，這也與田間所觀察到的性狀吻合。突變體與野生型的葉綠素(a、b、a+b)含量雖在生育前期較穩(wěn)定，但突變體仍顯著或極顯著低于對照，至成熟期突變體的葉綠素含量已接近零。突變體與野生型的光合特性相比較，其中兩材料凈光合速率和氣孔導度都隨生育期下降，且突變體始終極顯著低于對照，表明突變體光合性能受到

5、較大影響。兩材料的胞間二氧化碳濃度在抽穗期到成熟期有升高的趨勢，但突變體極顯著高于對照，這也說明突變對其同化CO2的能力造成不利影響。突變體的光合、呼吸、蒸騰作用在生育末期處于很低的值，這與田間觀察到的突變體提前枯萎死亡相吻合。
　　 3.利用透射電鏡觀察了突變體與野生型孕穗期劍葉和倒二葉的細胞結(jié)構(gòu)，結(jié)果發(fā)現(xiàn):與野生型相比，突變體劍葉細胞細胞質(zhì)已出現(xiàn)濃縮和周緣化，基粒類囊體腫脹，出現(xiàn)降解的跡象，但基粒片層和類囊體的膜結(jié)構(gòu)大體完整

6、。在葉綠體內(nèi)出現(xiàn)少量嗜鋨顆粒。倒二葉細胞葉綠體縮皺，類囊體邊緣模糊嚴重腫脹，出現(xiàn)大量解體現(xiàn)象，形成大量嗜鋨顆粒，另可觀察到深色的酚類物質(zhì)積累。這表明衰老已引起突變體葉綠體結(jié)構(gòu)提前進行分解，也從微觀方面說明早衰引起其葉色變化、光合呼吸速率的降低。
　　 4.為研究早衰突變體的遺傳規(guī)律，以早衰突變體els-R7954為父本，秈型材料R7954（野生型CK）、9311、明恢63和蜀恢527為母本，配制4個雜交組合，經(jīng)對它們的F2代群體