水稻体细胞无性系农艺性状播期响应指数的变异(英文)
作物育种学智慧树知到课后章节答案2023年下中国农业大学
作物育种学智慧树知到课后章节答案2023年下中国农业大学中国农业大学绪论单元测试1.作物育种的过程，其实是作物在人工控制下的进化过程。
答案:对2.由于作物育种中的选择主要为人工选择，可以脱离自然选择来选择符合育种目标的材料，进而培育成可在生产上推广利用的品种。
答案:错3.品种是植物分类中的最小单位。
答案:错4.水稻杂种优势利用的成功是“第一次绿色革命”的标志性成果。
答案:错5.CIMMYT是指：答案:国际玉米小麦改良中心6.IRRI是指：答案:国际水稻研究所第一章测试1.自花授粉作物表现型与基因型相对一致；异花授粉作物表现型与基因型常常不一致。
答案:对2.自花授粉作物自交有害，异花授粉作物自交无害。
答案:错3.虽然异花授粉作物品种群体异质，个体杂合，杂合体分离，遗传基础较复杂；但不断自交可导致基因型纯合。
答案:对4.下列哪组作物全部为自花授粉作物答案:小麦、大麦、大豆、水稻5.下列哪组作物全部为异花授粉作物答案:甘薯、银杏、蓖麻、玉米6.下列哪组作物全部为常异花授粉作物答案:高粱、棉花、粟、蚕豆第二章测试1.目前，我国作物育种目标中，高产仍为第一位。
答案:对2.任何作物中的任何品种都具有时间性和区域性。
答案:对3.作物高产的关键是各种产量因素的合理组合，从而得到产量因素的最大乘积。
答案:对4.根据不同地区的气候特点，南方稻区，选育大穗、大粒型高产水稻品种；北方稻区，选育矮杆、叶面积较大的高光效水稻品种。
答案:对5.在优质品种选育方面，品质指标越高，品种品质越好答案:错第三章测试1.遗传多样性中心不一定就是起源中心，起源中心不一定是多样性的基因中心。
答案:错2.由于人工创造的种质资源具有一些明显的优良性状，大多可以作为品种进行推广。
答案:错3.初级基因库一般包括种内各种材料；次级基因库包括种间材料和近缘野生种；三级基因库包括种间以上材料。
答案:对4.块根和块茎作物种质保存的主要方法为离体保存，禾谷类作物种质资源保存方法主要为贮藏保存。
农业专业英语
Direct Seeding 直播Water Direct Seeding 水直播dry Direct Seeding 旱直播Zero-till drill and planting 免耕直播Harvested yielding 实产transgenic plants 转基因植物Precise and Quantitative Cultivation 精确定量栽培sowing date 播栽期sturdy seedling nurturing 培育壮秧rational transplanting seedling number 合理基本苗hill space in row between- row space行株距fertilization 施肥water management 水分管理amylose [简明英汉词典][ ✌❍☜●☜◆♦] n.直链淀粉, 多糖amylose content (AC) 直链淀粉含量plant breeding [简明英汉词典]作物育种Genomics 基因组学japonica rice 粳米endosperm [简明英汉词典][ ♏⏹♎☜◆♦☐☜❍] n.[植]胚乳allelic genes 等位基因chromosome [简明英汉词典][5krEumEsEum] n.[生物]染色体mutate [简明英汉词典][mju:5teit] v.变异exon 外显子polymorphic sequences 多态性序列Cleaved amplified polymorphic sequences (CAPS) 酶切扩增多态性序列genotype [简明英汉词典][5dVenEtaip] n.基因型homozygous [简明英汉词典][ ♒❍☜♋♓♈☜◆♦] adj.[生]同型结合的, 纯合子的heterozygous [简明英汉词典][7hetErEu5zai^Es] adj.[生]杂合的marker assisted selection (MAS) 分子标记辅助选择eating quality 食味品质Cleaved amplified polymorphic sequences 酶切扩增多态性序列rice breeding 水稻育种breed-bredbreeder 育种家variety 品种yield, quality，resistance 产量、米质、抗性the third class of National Standard 国标三级优质籼稻品种Basmati 370、优质粳稻品种Koshihikari(越光)，米质好、低直链淀粉含量的粳稻“关东194”viscosity [简明英汉词典][vis5kCsiti] n.粘质, 粘性indicator [简明英汉词典][5indikeitE] n.指示器, [化]指示剂glutinous [简明英汉词典][5^lu:tinEs] adj.粘性的glutinous rice [简明英汉词典] 糯米puffing ability 膨化能力locus [简明英汉词典][5lEJkEs] n.地点，所在地, [数]轨迹mutation [简明英汉词典][mju(:)5teiFEn] n.变化, 转变, 元音变化, (生物物种的)突变rice stripe disease(RSV)水稻条纹叶枯病the crop variety certification committee 农作物品种审定委员会Certificate Number 审定编号Mixed harvesting excellent plants 优良植株混收Selective harvesting excellent plants 优良植株筛选Regional trial 区域试验productivity trial 生产试验medium-maturing 中熟the nucleotide sequence [简明英汉词典]核苷酸序列missense mutation [简明英汉词典]错义突变segment [简明英汉词典][5se^mEnt]n.段, 节, 片断v.分割tillering stage 分蘖期agronomical traits 农艺性状panicle（s ）穗seed-setting rate 结实率normal cultivation conditions 普通栽培条件high yield cultivation conditions 高产栽培条件check variety 对照品种rice blast 稻瘟病bacterial blight白叶枯病indica-japonica crosses 籼粳交hybrid seeds 杂交种Botany [简明英汉词典][5bCtEni]澳洲细羊毛(的)botany [简明英汉词典][5bCtEni]n.植物学Arabidopsis n.拟南芥nuclear envelope (NE) [简明英汉词典]核膜, 核被膜mitotic spindle [简明英汉词典]有丝分裂纺锤体amino acid [简明英汉词典]n.氨基酸, 胺subcellular [简明英汉词典][5sQb5seljulE]adj.[生]亚细胞的cytoplasm [简明英汉词典][5saitEuplAzm]n.[生]细胞质abscisic acid （ABA）[简明英汉词典][生化]脱落酸聚合酶链式反应（英文全称：Polymerase Chain Reaction），聚合酶链式反应简称PCR。
不同播期和栽插密度对春优84水稻主要农艺性状和产量的影响
不同播期和栽插密度对春优84水稻主要农艺性状和产量的影响一、引言水稻作为我国重要的粮食作物之一，对于我国的粮食安全具有重要意义。
春优84是一种优质的水稻品种，具有适应性强、抗逆性好等特点，受到广大农民的喜爱。
而不同的播期和栽插密度是影响水稻产量的重要因素，通过合理的调节和控制，可以达到提高水稻产量的目的。
本文将从不同播期和栽插密度对春优84水稻主要农艺性状和产量的影响进行探讨。
二、不同播期对春优84水稻主要农艺性状和产量的影响1. 早、中、晚播期的比较早播期一般指在3月上旬进行播种，中播期一般指在3月中旬进行播种，晚播期一般指在3月下旬进行播种。
对比研究表明，春优84在不同播期下的生育期和产量存在明显差异。
早播期下，由于气温较低，水稻生育期相对较长，但由于生长期较长，水稻植株生长充分，穗粒饱满，产量相对较高；中播期下，生长期适中，产量在早播期和晚播期之间；晚播期下，由于高温和干旱等生长不利因素影响，水稻生长不良，产量最低。
2. 不同播期对水稻主要农艺性状的影响不同播期对水稻的主要农艺性状也有一定影响。
早播期水稻生育期相对较长，因此植株生长充分，株高较高，叶片面积大，穗粒饱满；中播期水稻生长势适中，株高、叶片面积、穗粒充实度等性状在早播期和晚播期之间；晚播期由于高温和干旱等不利因素的影响，生长势差，株高、叶片面积、穗粒充实度等性状明显下降。
三、不同栽插密度对春优84水稻主要农艺性状和产量的影响1. 不同栽插密度的比较栽插密度是指每亩水稻田里的稻苗数量，通常以株/亩来表示。
研究表明，不同栽插密度对春优84的生长发育和产量也有一定影响。
通常，较大的栽插密度会导致单株生长空间受限，而较小的栽插密度则会造成充分利用土地资源的浪费。
研究也显示，适当增加栽插密度可以提高产量。
栽插密度合理的增加可以促进光合效率，提高光合产物积累，从而增加产量。
2. 不同栽插密度对水稻主要农艺性状的影响不同的栽插密度也对水稻的主要农艺性状有影响。
东乡野生稻耐冷性生理研究Ⅰ——不同生育期相关生理指标变化规律英文
P h ys io lo g ic a l A n a lys is o n M e c h a n ism s o f C o ld 2to le ran c e o f D o n g x ia n g W ild R ic e (Ⅰ)X U M e i 2zh en 1,L IU Xia o 2,Y U L i 2q i n g 5,L IU S h i 2q ian g 2,ZEN G L i 2m i n g 2,CHEN R o n g 2ro ng 2,WAN G Yi 2h u a2,3,431.Vo ca ti o na l Techno l og y an d No rm a l Co l l e ge,J i an gxi Ag ricu lt u ra l Un i ve rs it y,Nan gchan g 330045;2.C o ll ege o f Sci e nce,J i an gxi Ag ricu lt u ra l Un i ve rs ity,N angch ang 330045;3.Ke y L abo ra t o ry o f Ph ys i o l o g y,Eco l og y a nd C u l tiva ti o n of Dou ble C ropp i n g R i ce ,M inis try of Agri cu l tu re,J i a ngxi Ag ri cultura l Un i ve rs i ty,N ang ch ang 330045;4.Key L abo ra t o ry o f C rop P hys i o l o gy,Eco l og y an d Ge ne ti c B ree ding,M inis try o f Educa 2ti o n,J i a ngx iA gri cu l tu ral Un i ve rs it y,Na ngcha ng 330045;5.R i ce R e sea rch I n s tit u te,J i ang xi Acad em y o f Ag ri cu lt u ra l S ci en ces ,Na ngcha ng 330200Ab s t ra ct [O bject i ve]The res earch a i m ed t o s t u dy t h e effect s of so l ub l e sub s t a nce co ncen trati o n i n cell a nd the scaven gi n g acti v i ty o f a cti ve o xygen radica ls o n the co l d 2t o l e rance p hys i o l ogy o fDo ngxiang w il d ri ce.[M ethod ]Do ngx i ang w i l d ri ce w as u sed as m a t e ri a l s t o d etect an d com 2p are the co n t en t o f s o l ub l e suga r,free p ro l ine an d s o l ub l e p ro t e i n,POD ac ti vit y,CAT activi ty,MDA co n t en t i n t h e leaves i n d i ffe ren t grow t h p e ri 2o ds .U s i ng w i th co n tr o l o f t wo s p ec i es o f commo n culti va ted ri ce Xi eq i ngzao an d No ngd a 288.[Res u lt]The co n t en ts o f so l ub l e p r o tein,so l ub l e s ugar,an d free p r o l i n e i n the l eaves o fDo ngxiang w i ld ri ce we re h i ghe r i n the who l e g r ow th p eri o d s .POD a cti vity m a i n tai n ed at h i gh l eve l .The co nten t ofMDA i n the l eaf ti s su es i n Do ng xi ang w il d rice wa s had no gre at fl u ct u ati o n a nd it wa s re l a ti ve h i gh er than t ha t i n con tro l ri ce va ri e ti e s .[C on cl u si on]Th is s tudy l a i d t he fo unda ti on fo r fu rthe r i n s i gh t i nto t he p hys i o l o g i cal m e cha nis m o f the co l d 2t o l e rance of Do ngx i ang w il d ri ce .Key w o rds Dong xi ang w il d ri ce;C o l d to l e rance;POD;CATR e ce i ve d:Decem be r 31,2009 Accep t e d:M a rch 15,2010Suppo rted by Na ti on al N a t u ra l Sci e nce Fo und at i o n (30660087);Na tura l Sc i ence Fo und ati o n o f J i a ngx i P r o vi n ce (0630034);J i ang xi S T y y "I "j (G []);x D f 2S T y j (G j j [6]3)3,2x z y zx@6 R ice i s one of i m po rtan t ba sic f ood c r op s i n Ch i na ,it isthe rmophili c ,w hi ch is extrem e l y se nsiti ve t o tempe ra ture cha nge s .The sudde n tempe ra ture d rop c au se d by cold w ave of e a rl y spri ng will re su l t i n se ri ous fro st dam a ge o f ri ce se ed 2l ing s,the reby lea ds t o sign i fi c ant yie l d re duc ti on [1].Dongx 2i ang w i ld rice is a comm on wild ri ce whi c h li ve s i n the mo st no rthe rn a re a in the wo rl d by fa r,its unde rground rhi zom e s ca n tole ra t e l o w temp e ra ture of -12.8℃,it ca n c a rry out o n the ge r m i na ti on i n the o ri gina l p l an t on l a te Fe brua ry o r e a rl y M a rch o f t he fo ll o w i ng ye a r,a nd continue no r m a l g rowth a nd deve l opm ent .The study on the m e cha nism of co l d t o le ra nc e ha s a n i m po rta nt theo re ti ca l si gni fi c ance a nd app li ca ti o n va l 2ue [2],C urre ntl y t he physi ol og i ca l a nd bi oc hem i ca l studi e s o n the co l d tole ra nce of the Dongxiang w il d ri c e we re m a i nl y con 2ce ntra te d i n som e o f e ndogeno us ho r mo ne s a nd a nti oxi dant e nz y m e unde r the cond i ti on of the co l d stre ss tre a t m en t of se e dli ng s tage ,bu t the system a tic re sea rch a nd ana l ysis of the bi oc hem ica l i ndi c a t o rs tha t re l a te d t o its co l d t o le ra nc ethroughou t the gr owth cyc le is re l a ti ve l y s m a ll [3-4].I n t h is study,t w o spe c i e s of com mon c ulti va ted ri ce Xi e qi ngz ao a nd Nongda 288we re used t o de tec t and comp a re the co nte nt of so l ubl e suga r,free pro li ne a nd soluble p ro t e i n,POD a cti vity,CAT a c tivi ty,MDA conte nt i n the l e ave s i n di ffe ren t grow th pe ri ods,this study a i m ed t o study the e ffe c ts of so l ubl e sub 2stance conce ntra ti on in ce ll a nd the sca ve ng i ng a c tivity of a c 2ti ve oxyge n ra di c a l s o n the co l d 2t o l e rance physi o l o gy of Dongxi a ng w il d rice.M a te ria ls a n d M e th o d sMa te ria l sFu ll y e x p anded l e ave s a t the t op of p l a nts i n a ll grow th pe ri ods of Dongxi a ng w il d ri c e,Xi e qi ngzao (gene ra l e a rl y ri ce )a nd No ngda 288(h i gh temp e ra ture re sista nt va ri e ty )we re co ll e c ted a s m a te ria ls .E xp e ri m en ta l re ag en ts a nd e qu i pm en tsGene ra l re a ge nts we re ana l yti ca ll y pu re ,Tri s B a se w a s p r o duce d by P rom ega Com pa ny,Coom a ssie B rill ian t B l ue G 2250wa s a b i o c hem i ca l rea gen t .JA5003e l e ctr o ni c ba l a nc e,GL 220G 2II re fri ge ra t e d ce ntrifuge ,722gra ting spe c tropho t om 2e te r,pHS 23B p re cis i o n pH m e t e r,e l e ctri c he a te d the r m os t a t 2con tro l led wa te r 2ba t h.D e te rm ina tion item s an d m e thod sD e te rm ina tion of s olu ble s uga r c on te n t The p heno l 2con 2ce ntrate d sulfuri c a cid m e th o ds fo r a sse ss m e nt of suga r con t e nt wa s used f o r the de te r m i na ti o n of so l ubl e suga r co nte n [5].D e te rm ina tion of f re e p ro line The ni nhydri n co l o ura ti onm e thod w a s used fo r the de te r m i na ti on of free pro li ne [6].D e te rm ina tion of so lub le p ro te i n c on te n t The Coom a ss i e b ri lli a nt blue m e tho d wa s use d fo r the de te r m i na ti on o f solub l ep r o te i n conte nt [7].POD (p e roxida s e )a c tivity de te rm ina tion The gua i a co lm e thod w a s used fo r POD a c tivi ty de t e r m i na ti on [8].CA T (c a ta la s e )a c tivity de te r m i n a tion The sodiu m thi o 2sul fa te titra ti on wa s use d f o r CAT (ca ta la se )ac ti vity de te r m i 2na ti o n [6-8].MDA co nten t de te r m ina ti o n The thi oba rbituri c a cid m e thodwa s u se d for MDA co nten t de te r m i na ti on [6].R y f ,f 2ff F 2f ,D x Agri cu l tu ral Sc i ence &Techno l o gy,2010,11(2):39-43C op yright κ2010,I nf o r m at i o n I n s ti tu t e of HAAS.All ri gh ts res erved.P lant P hysiol o gy a nd B i o chem istryP ro vi n ci a l ci e nce an d ech no l o g Agen c nd u st ri a l re sea rch P ro e ct a nke 2004211J iang i P r o vi n ci a l ep a rt m ent o Edu cati o n cience an d echno l og P r o ec t an i ao i 20018.C o rre spo n di n g au tho r E m ail :m w hw e s u lts a n d A n a l s isCh ang es o s o lub le s ug a rs ree p roline an d s o lub le p ro te in co nten ts in d i e re n t g row th p e riod si g .1show ed tha t a t the one l ea sta ge t he ong i a ngw il d ri c e of the t hre e ki nds of ri ce owne d the hi ghe st so luble suga r con t e nt in lea ve s;S inc e t he n,the so l ubl e suga r con tent i n the l e a ve s of the thre e ki nds of rice we re rap i dly reduc ed,the dec rea se d de gree of Nongda 288wa s the h i ghe st ;a t the sta ge from thre e 2l e a f to ti ll e ri ng,t he so l ubl e suga r con t e nt in thre e ri c e spe c i e s showed a no ti ce a bl e di ffe rence:t he so luble suga r conte nt i n Do ngxi a ng w i ld ri ce de c re a sed qu i ckl y;a t the sta ge from tille ri ng t o he a di ng,the so l ubl e suga r co nten t in Dongxi a ng w il d rice rap idl y i nc re a sed t o 2.9ti m e s h i ghe r t ha n the o the r t wo spe c i e s;a t the s t a ge from he ad i ng t o m a tu ring,the solub l e suga r conte nt in thre e kind s of ri ce l e ave s showe d a inc rea si ng tre nd,and the so l ubl e suga r conte nt of Dongx 2i ang w il d ri ce i n m a turi ng stage wa s t he h i ghe s t .I n w i nte r,the so l ubl e suga r co nten t i n l e a ve s of Dongxi a ng wil d ri ce ap 2pea re d a rap i d i nc rea se till ne a rl y the hi ghe st va l ue ,w hi ch de 2c re a se d gradua ll y i n t he m i d w i n te r.1:o ne 2leaf s tage;2:t h ree 2l eaf s tage;3:t h e til leri ng stage;4:the t a s se l p eri od;5:t he m aturi ng stage;6:t he e arl y w i n ter stage;7:the m i dw i n t e r stage;The s am e a s bel ow.The con 2t en t o f so l ub l e suga r i n No ng da 288w a s degfi ned a s 100%.F ig.1 The con tent o f so luble sug ar i n the l eave s o f th ree ri cespe ci e s in d i ffe ren t g row i n g p eri od sF i g .2sugge ste d tha t the va ri a ti o n tre nd of fre e pro li neconte nt i n l e ave s o f the t wo rice spe cie s Xieqingzao B a nd Nongda 288w ith t he gr ow th pe ri od w a s con sisten t w ith e ac h othe r,which we re bo th inc re a se d fi rs t and t he n de c re a sed.The fre e p r o line conten t bega n to i nc rea se a t one 2l e af sta ge ,a nd the n ac hi e ve d its h i ghe s t va lue a t th ree 2l e af sta ge ,sinc e the n,the fre e p r o li ne conte nt co ntinue d t o dec re a se ,and a 2ch i e ved its l owe s t va l ue a t m a turi ng sta ge.This i ndi c a t o r of Nongda 288a t ea ch s tage w a s sli ghtl y hi ghe r tha n Xi e qi ngzao B ,which m i ght be due t o tha t t he Nongda 288wa s a hi gh 2tem pe ra ture spe c i e s .Howe ve r,the fre e p r o li ne conte nt in l e ave s of Do ngxi a ng wild rice showe d a contra ry tre nd with the grow th sta ge,w hi ch wa s first de c re a sed a nd then i nc re a sed:the fre e p r o li ne con t e nt bega n t o gradua ll y re duce d fr om the one 2l e af s tage ,a nd subse que ntl y ac hi e ve d its l owe st va l ue a t till e ring stage ,t he n it showe d a gradua ll y i nc re a se a nd t he i n 2c re a sing exte nt wa s m o re a nd mo re g re a t a nd ac hi e ve d its highe s t va l ue i n m i dwinte r .F i g .3co nc luded tha t the va ria ti on tre nd o f so l ub l e p r o te in conte nt i n l e ave s o f the t wo rice spe cie s Xieqingzao B a nd Nongda 288w ith t he gr ow th pe ri od w a s con sisten t w ith e ac h othe r,whi c h ach i e ve d its highe s t va l ue in the one 2l e a f sta ge ,a nd the n co ntinued t o dec re a se till t o a chieve the l owe st va l ue i n he a di ng s t a ge ,and the dec rea si ng ra te o f the sol uble p ro 2f 2f ;,y f ,f The co n tent o f p r o li ne i n No ngda 288wa s deg fi ne d as 100%.F i g.2 Th e co nten t o f fre e p r o li n e i n thre e rice culti va rs πl e avesi n d i fferen t grow ing p eri odsThe co n tent o f p r o te i n i n No ngda 288w as d egfi ned a s 100%.F i g.3 The co nten t of so l ub l e p r o t e i n i n th ree ri ce cu l tiva rs πl e aves i n d i ffe ren t g r ow i ng pe ri o dsi n Dongxi ang w il d ri c e w i th the cha nge of g r owth sta ge sshowe d a sign i fi c ant diffe re nc e w it h t he f o rm e r t w o ri ce sp e 2c i e s,whi ch wa s first i nc rea se d a nd the n de c re a sed,a nd t he n i nc re a sed first a nd subse que ntl y dec re a se d aga in,i n this t wo c ha nge s,the h i ghe s t po i nt of the so l ubl e p rote i n appe a re d i n till e ring stage a nd e a rl y w i nte r pe ri od,w hil e the l owe st po int of tha tw a s i n one 2l e af stage and hea di ng s t a ge.POD an d CA T a c tivity ch an ge s in d iffe re n t g row th s ta ge sIt could be conc l ude d from F i g .4tha t the va ri a ti on tre nd of POD a cti vity i n l e a ve s o f t he t wo rice spe c i e s Xieq i ngzao B a nd Nongda 288with the grow t h pe ri od wa s cons i s tent w ith e a ch o the r,a nd the t wo spe c i e s on l y appe a red bi gge r d i ffe r 2e nc e s i n one 2lea f stage (ea rlyApril ).This diffe re nc e m i ght be re l a ted t o t he h i gh 2tem pe ra ture cha ra c te ristics o f Nongda 288.The diffe re nt be t w e e n Dongxiang wil d ri ce a nd the se t wo sp e 2c i e s w a s oc curre d in one 2lea f sta ge,three 2l e af stage ,e a rl y w i nte r s tage a nd m i dwinte r sta ge.I n one 2l e af sta ge,the POD a c ti vity i n lea ve s of the Do ngxi a ng wild rice wa s o bvi ously l ow 2e r t ha n the o t he r t wo spe c i e sl i n the three 2l ea f sta ge ,the POD a c ti vity i n l e ave s of the Do ngxi a ng w il d ri c e wa s inc re a se d,wh i le tha t of the Xieqingza o B a nd No ngda 288wa s rapidl y de c rea se d to 60%-65%o f Do ngxi a ng w i ld ri ce;i n ea rly win 2te r sta ge a nd m i dwinte r sta ge ,the POD a cti vity in l e ave s of Dongxi a ng w il d ri c e i ncrea se d d ram a tica ll y,whil e the othe r t wo va ri e ti e s of ri ce a t this ti m e ha d di e d .F i g .5showe d tha t the va ri a ti o n trend of CAT a cti vity i n l e ave s o f t he t w o ri c e spec ie s Xieq i ngzao B a nd Nongda 288w ith the growth pe ri od wa s si m il a r to e ac h o the r,w hil e the D x ff I 2f ,T y f D x f y ;2f ,2,f D x 04Ag ri cu l tu ral Sc i ence &Tech no l o gy Vo l .11,No.2,2010t e i n conte nt rom thre e lea s t a ge t o hea ding stage wa s the highe s t i n m a turi ng s t a ge the so luble p rote in con tent show ed a sli ghtl i nc re a si ng but the re w a s no so l ubl e p r o te in a te r the ha rve st .How eve r t he va ri a ti o n tre nd o this i ndi c a t o rong i a ng w il d ri c e appea re d no ti ce ab l e di e re nce s .n one l e a s t a ge the CA ac ti vit i n lea ve s o o ng i a ng wil d rice wa s signi i ca ntl l o we r i n thre e l e a stage till e ri ng and he a d i ng sta ge th is ind i ca to r o ong i ang w il d rice wa s highe rThe act i vit y of POD i n Non gda 288wa s deg fi n ed as 100%.F ig.4 The a cti vity of POD i n th ree ri ce cu lti vars πl eave s i n di f 2feren t grow ing p e ri odsThe act i vit y of CAT i n Nong da 288wa s degfi ned as 100%.F ig.5 The a cti vity of CAT i n th ree ri ce culti va rs πleaves i n di f 2feren t g r ow i ng p eri od stha n the o the r t w o spec ie s,e sp ec i a ll y i n the m a turi ng sta ge ,the CAT ac tivi ty i n lea ve s o f Do ngxi a ng w i ld ri ce wa s 4.8-8.6ti m e s a s m uc h a s t he o the r t wo spec ie s .I n the e a rl y w i n 2t e r stage a nd m id w i nte r pe ri od,the CAT a c ti vity in l e ave s of Dongxi a ng w il d rice w a s ra pidl y re duc ed t o the l o we st po i n t of the e ntire grow th cyc l e.The dram a ti c change s of CAT a cti vity in l e ave s o f Dongx 2i ang w i ld ri ce showe d tha t unde r the opti m a l g r ow th tem pe ra 2t u re of ri ce (from l a te Ap ril t o ea rly J ul y ),the CAT i n l ea ve s of Dongxi a ng w il d ri ce m a i nta ine d a t a high ac tivi ty l e ve l ;wh i le i n l ow 2tem pe ra ture pe ri od (one 2l e af sta ge ,ea rl y w i n te r s t a ge a nd m i dwinte r stage ),the CAT pro te cti o n sys t em o f Dongx 2i ang w i ld ri ce ha d be e n a ffe cte d by a ce rta in de gre e of l ow 2tem pe ra ture ,re su l ti ng i n its a cti vity wa s l ow,i ndi c a ting tha t the CAT a cti vity i n lea ve s of Dongxiang w il d ri ce w a s ve ry se ns i ti ve t o tem pe ra ture s .F rom t he compa ri son of the POD a nd CAT a c tivity in the a bove thre e ki nds of ri ce spe c i e s such a s Dongxiang w il d ri ce ,Xieq i ngzao B and Nongda 288,i t cou l d be conc l ude d tha t the oxi da ti on re sista nce of rea c tive o xygen f ree ra dica ls i n l ea ve s of Dongxi a ng wil d rice cha nge d w i th the grow th s tage s showe d a s i gni fi c an tl y d i ffe re nce.Esp ec i a l ly in w i nte r,t he POD ac ti vi 2t y in l e a ve s o f Dongxi a ng wil d ri ce m a i nta i ne d a hi gh leve l ,a nd the reby e ffe c ti ve l y re duce d the a c tive oxygen free ra di c a l i nj u ry i nduce d by l ow 2tem pe ra ture a nd e ffec ti ve ly p ro tec te d ce ll s;a nd CAT p ro t e c ti on system o f Dongxiang w il d ri ce wa s ve ry se nsitive to tem pe ra ture c ha nge s,the l ow 2tempe ra ture i nj u ry re sulte d in tha t its a c tivity w a s i nhibited a t a ve ry l ow f MD ff 2F 6fMD l e ave s o f t he t w o ri c e spec ie s Xieq i ngzao B a nd Nongda 288w ith t he grow th pe ri od wa s co nsiste ntw ith e ac h o the r,a nd the t wo spe c i e s o nl y appea re d bi gge r di ffe rence s i n thre e 2l ea f sta ge (m i dd l e ofM a y ).Th i s di ffe re nce m i ght be re l a te d t o the t o l e rance of Nongda 288.W hil e t he tre nd o f Dongxi a ng w il d ri ce wa s comp l e te l y diffe ren t from the f o r m e r t wo.The h i ghe s t po i n t of MDA conte nt in the fo r m e r t wo spe c i e s appea re d a t thre e 2lea f s tage ,a nd the l owe st po i n t wa s i n the til le ri ng sta ge ;wh i le the highe st po i n t of MDA con t e nt of Dongxi a ng w il d rice app ea red i n the ea rl y w i nte r sta ge,and the com pa ri 2son a t t he stage tha t the thre e spe c i e s we re a ll survived,the h i ghe s t po i nt o fMDA conte nt of Dongxi a ng w i ld ri ce appe a re d a t m a turi ng sta ge ,a nd the l owe st po i nt app ea re d a t the thre e 2l e afstage.The ac ti vit y of MDA i n No ngda 288w as degfi ned a s 100%.F i g.6 Th e con tent o fMDA i n th ree ri ce cu l tivars πl eave s i n dif 2fe rent g r ow i ng p e ri o dsD is c u s s io n s a n d C o n c lu s io n sT he re la tions h i p be t w e e n the s o lub le su bs ta nc e s co nten t in rice lea ve s a nd its c o ld to le ra nc eS uga r is the m a i n subs t a nce of ri ce co l d t o l e rance [9].So lub l e suga r ca n i nc rea se the solute conce ntra ti on of e xtra 2c e ll ul a r flui d,a s we ll a s inc re a se ce ll wa te r 2ho l d i ng c apa city a nd no n 2fre ez i ng wa te r of the tis sue ,t hus re duc i ng the free z 2i ng po i nt of cyt opla sm a nd p re ve nti ng t he e xo s m o se of the so l 2ute i n cyt opla sm unde r the conditi o n s of adve rs it y .S uga r ca n a l so prom o t e the a cc u m u l a ti o n o f A BA,which i ndire c t i nduc e s p r o te i n synthe sis,the re by enhanc i ng the a bility of p l a nt co l d re sistance.This s t udy ha d shown tha t i n w i nte r p e ri o d,the so l ubl e suga r conte nt i n l ea ve s of Dongxi a ng w il d ri ce m a in 2ta i ne d a t a high l e ve l,which wa s con siste nt w i th p revi ous re 2sults,i ndi c a ti ng the e xis t e nce of the hi ghe r co nc en tra ti on l e ve l of so l uble suga r had a n i m porta nt s i gn i fi c ance to reduce the c e ll dam age ca use d by l o w tem pe ra t u re;but it wa s s l ightl y l owe r than the so l ubl e suga r co nten t a t one 2l e a f stage ,sug 2ge sti ng it m i ght be ca use tha t t he l e a f grow th po ten ti a l w a s we a k i n w inte r a nd the pho t o synthe sis wa s wea ke r .F re e p ro li ne is a no the r i m po rtan t so l ubl e subs tance i n c e ll s,unde r nor m a l conditi on s,the free p r o li ne con ten t w a s l ow in p l a nts;wh il e unde r co l d s tre ss conditi o n s,its co nten t w ill i nc rea se ,a nd thu s c l ea r the o s m o tic stre ss inj ury c au se d by l ow 2t em pe ra t u re de hydra ti on [6-8].I n t his study,in w inte r,the fre e p roli ne con ten t i n l e a ve s of Dongxiang w il d rice showe d a high l eve l,e sp ec i a l ly w ith the cold s tre ss tem pe ra 2,,T f f f z ,f14XU Me i 2zhen e t a l .P hys i o l o g i cal Ana l ys is on Me ch anis m s of Co l d 2t o lerance o fDo ngx i ang W i ld R ice (Ⅰ)l e ve l .Com p a ris on o the A co nten t in d i e ren t g row th s ta ge si g .indica te d tha t the va ri a ti on tre nd o A conte nt i nture s re duc i ng it co nten t ge tti ng hi ghe r and h i ghe r which re a che d a pe a k i n the m i dw i nte r p e ri o d .h i s p rove d t ha t the ree p ro li ne conte nt coul d be use d a s a n i m po rta nt i ndica t o r t o re l e c t the co l d stre ss o plant o rga ni a ti ons and the l e ve l othe fre e p r o li ne co nt e nt could a l so be use d fo r re fl e c ti ng the deg re e of p l a nt suffe ri ng co l d stre ss.P revi ous studi e s showe d tha t t he hi ghe r l e ve l of p r o te in conte nt of ri c e se e dli ngs cou l d i m prove p lant co l d t o l e rance, which m igh t a l so ha ve a ce r t a in re la ti on shi p w ith t ha t the c yt o2 ki nin coul d i nc re a se the p r o te in leve l[10].The study o n the co r2 ti c a l ce llo f bl a ck l o cust by S i m i novitch e t a l[11]demo nstra te d tha t the re we re a c l e a r pa ra ll e l re l a ti on shi p be t we en to t a l so l u2 bl e p rote in a cc u m u l a ti o n a nd i nduc ti o n of co l d ha rd i ne ss.In this study,i n w i n t e r,t he so l ubl e p ro t e in conte nt in l e ave s of Dongxi a ng w il d ri c e wa s first i ncrea se d than dec re a se d,the i niti a l i nc re a se ha d a n i m po rta nt ro l e in i m p r oving the re sist2 a nc e cap ability of Dongxiang w il d ri ce a t the i nitia l encounte r w it h co l d stre s s,a nd i t a lso could gre a tl y m a ke up fo r the l ow2 e r e x p re ssi on l e ve l of o the r e x p re ssi on sys tem a t the i nitia l en2 counte r w ith co l d stre ss;howe ve r,w ith the pro l ongi ng o f the co l d s tre ss,the so l ubl e p ro te i n conte nt de c re a sed gra dua ll y, sugge sting this m i ght be due t o tha t l ow2tem pe ra ture de hydra2 ti on co ul d lea d t o the dec rea si ng o f p rote in synthe sis i n p lant tissue s,whil e t he decom po siti o n p r oc e ss i ncre a se d.The re sults i n this s tudy showe d tha t the l e ve l of so luble subs t a nce s co nten t i n p l an t tissue had an i m porta nt signifi2 ca nce for the p l a nt re sis t a nce.It w a s be ca use tha t unde r the co l d stre ss conditi o n s,the ri ce c e lls wo ul d fac e the do uble stre ss of l o w2temp e ra tu re a nd de hydra ti o n,they m ight a chieve the p urpo se of e nha nc i ng p l a nt re sista nce s by i m p ro2 vi ng o r m a i nta i n i ng the so l ute conc en tra ti on of cyt op l a sm i c.Th e re la tio nsh i p be t w e e n PO D,CA T a c tivity of r ice le ave s a nd c o ld to le ranc eAc ti ve o xygen free ra dica l sca ve nge rs of p l a nts i nc l ude pe roxi da se(POD),ca ta la se(CAT),supe roxide dis m uta se (SOD),a scorbi c a c i d a nd so on.Unde r nor m a l conditi ons, the gene ra ti on a nd rem ova l of fre e ra dica lwa s keep i ng i n ba l2 a nc e.W ithi n a c e rta i n ra nge of temp e ra tu re,the i r conte nt o r a c ti vity appe a re d a i nc rea s i ng tre nd,whi ch wa s benefic i a l t o ke ep the ba lance be t w ee n the ge ne ra ti o n and rem ova l of fre e ra di ca l to p re ven t from m em bra ne l i p i d pe roxi da ti o n;howe ve r, unde r the conditi o ns o f co l d dam age,the ge ne ra ti on o f re a c2 ti ve o xyge n fre e rad i ca ls appe a red a s i gn i fi ca ntl y inc re a s i ng trend,whil e t he free ra dica l sc ave ngi ng wa s de c li ned,the re2 fo re,t he fre e rad i ca l wa s ac cu m ul a te d[12].I n tra ce l lul a r a ccu2 m ula ti on of fre e ra di ca ls ca n c au se p ro t e i n oxi da ti o n a nd dam2 a ge o f m em brane li p i d of bi om em bra ne,w hi ch c an e ve ntua ll y l e ad t o plan t dam a ge.I n o rde r t o p ro t e c t ce lls from po te ntia ll y ha r m of re ac ti ve oxyge n fre e ra dica ls,plan ts have de ve l ope d a comp rehe nsi ve defe nse sys t em[5].POD a nd CAT c an e f2 fe c tive l y remo ve hydroge n p e r o xi de in vi vo,the re by re duc e t oxi c effe c ts o f fre e rad i ca ls o n ce lls.The re sults showe d t ha t POD and CAT a c tivi ty i n l ea ve s of Dongxi a ng w il d ri c e app ea red sign i fi ca nt fea ture s w ith grow th pe ri od cha nge s.I n w i n t e r,the POD a c ti vity in l ea ve s of Dongxiang w il d ri ce kep t hi gh l eve ls,w hi ch co ul d effe c ti ve l y rem ove a c ti ve oxyge n free ra di ca l s i n l e af ce lls tha t s ti m u l a te d by the l o w t em pe ra ture s,thus he l p i ng t o p ro tec t the ce ll s; whil e its CAT a c ti vity de c re a sed sign i fi ca ntl y unde r the l ow2 tem pe ra ture cond iti ons.POD ha d p l a ye d a n ac ti ve role i n re2 mo vi ng the e xce s si ve fre e rad i ca ls from l ea f ce lls of Dongx2y, T y,f OD T,f a bility showe d such a bi g di ffe rence unde r the sam e conti nui ng l ow tem pe ra ture s,the re fore,its re gu l a tory m e chan i sm s w a s wo rt h furthe r exp l o ra ti on.I n additi o n,scave nging of rea c tive oxyge n fre e ra dica ls and i ts m ec ha nism o f o t he r an ti oxi dan t e nzy m e system s a nd non2enzy m a tic a nti oxi dant system in l ea f tissue s of Dongxi a ng w il d ri ce unde r the co ntinuing l ow tem2 pe ra t u re s ne eded furthe r study.MDA co nten t in rice le a ve s a nd the re la tions h i p b e t w e en MDA co nten t and co ld to le ra nceO ne of the i m po rta nt po isons of e xce ss fre e rad i ca ls i n c e ll s is m em b ra ne li p i d pe roxi da ti o n.It ca n ca use ce llm em2 bra ne dam a ge,se ve re l y i n te rfe re s p l a nt pho t o synthe sis,re s2 pira ti on a nd othe r m e t a bo li c pro ce sse s.M a l ondi a l dehyde (MDA)is the m a j or p roduc t of li p id pe roxi da ti on,which is a n i m po rta nt indica t o r t o re flec t the l e ve lo fm em b ra ne li p i d pe rox2 i da ti on i n p l a nts,its a ccum ul a ti on c an re fl e ct the dam a ge of p l a sm a m em bra ne t o a c e rta i n e xtent,and i ts a ccum ul a ti on ra t e ca n rep re se nt the to t a l fre e ra dica l scavenging ab ili ty of the l e ave s.Som e stud i e s ha ve shown t ha t a s li p i d pe r oxide s, MDA c an a lso re a ct s trongl y w ith a va ri e ty of com po ne nts i n c e ll s,so tha t a va ri e ty o f enzy m e s a nd m em bra ne suffe re r se2 ri o us i n j ury,and the m em b rane re sista nc e a nd m em brane flu2 i dity w ill be re duc ed,eventua ll y l ea ding t o the dam age of the m em brane s truc ture a nd phys i o l ogica l i nte grity[13].The re sults i n this study showed tha t the MDA conte nt i n l e af tis sue o f Dongxi a ng w i ld rice p re se nte d a highe r l eve l, wh i ch m i gh t be due t o the high leve l of a c ti ve o xyge n m e t a bo2 lis m i n t he body.I n winte r,t he MDA con tent in l e a f tissue of Dongxi a ng w il d ri c e wa s firs t i nc re a sed and then dec re a se d, i ndi c a ting tha t i n the ea rly stage o f suffe ring the l ow tem pe ra2 ture stre ss,re ac ti ve oxyge n spe c i e s of ce lls i nc re a sed rapid2 l y,whil e the t o ta l free ra dica l sc ave ngi ng c apa city i ncrea si ng wa s l a gg i ng be hi nd,re sulti ng i n m em b ra ne li p i d pe ro xida ti on i nc re a sed i n the sho rt t e r m.S i nc e the n,a fte r a l ong p e ri od of sti m ula ti ng w ith l ow tem pe ra ture s,the an ti oxi dan t system i n l e af tissue of Dongxiang w i ld ri c e wa s i nduce d a nd a c tiva te d, a nd then itwa s gradua ll y a dap te d to the l ow2tempe ra ture envi2 ron m e nt,thus it could e ffec ti ve ly rem ove a c tive oxyge n fre e ra di c a ls to l e s se n o r a v o i d the dam a ge s of a c ti vity o xygen fre e ra di c a ls t o ce lls induced by conti nui ng l ow2tem pe ra ture.R e fe re n c e s[1]DA ILY(戴陆园),YE CR(叶昌荣),Y U TQ(余腾琼),e t a l.S t ud2i e s on co l d t o l e rance of ri ce,O ryza sa ti va L.Ⅰ.De scri p ti on o n type so f co l d i n j u ry and cl a s si fi cati on s of eval ua ti on m e t hod s on co l d t o l2 erance i n ri ce(水稻耐冷研究Ⅰ.水稻冷害类型及耐冷性鉴定评价方法概述)[J].So uthwes t C hina J ou rna l o f Agri cult u ral Sci e nce s(西南农业学报),2002(1):41-45.[2]X I A NG Y(向彦),HE HH(贺浩华),L I U Y B(刘宜柏),e t al.Ad2vance s i n res earch o n co l d t o l erance i n Do ngxi ang wil d ri ce(东乡野生稻耐冷性研究进展)[J].Act a Agri cu l tu rae Un i versit a tis J i an gx2i en s i s:Na tural Sci e nce s Editi o n(江西农业大学学报:自然科学版),2003,25(4):482-486.[3]HUANG T(黄涛),CHEN DZ(陈大洲),XI A K(夏凯),e t a l.D i ffer2ential re spon se o f AB A and G A1l eve l s be t w e en ch i ll i n g res istant and chil li ng s ens i t i v e vari et i e s of ri ce duri ng chil li ng st r e s s(抗冷与不抗冷水稻在低温期间叶片ABA与GA1水平变化的差异)[J].Acta Agri cu lt u rae Bo rea l i2Si n i ca(华北农业学报),1998,13(4):56-60.[4]C HEN DZ(陈大洲),XI A O Y Q(肖叶青),ZHAO SX(赵社香),etS y f D x f(东乡野生稻苗期和穗期的耐寒性研究)[]x(江西农业学报),6,()6[5]Z O G(赵赣),N X L(陈鑫磊)B y x(生物化学实验指导)[M]N x S24Ag ri cu l tu ral Sc i ence&Tech no l o gy Vo l.11,No.2,2010i ang w i ld ri ce produce d b con ti nui ng l o w temp e ra ture s wh i le CA a c ti vit wa s l owe r i n this p roce ss w hi ch m i gh t be re l a te d t o tha t the struc ture a nd m e chan is m o P a nd CA we re no t t he sam e.A t the sam e ti m e the ir ree rad i ca l sca ve ngi ng al.tud on t he co l d t o l erance o ong iang w i l d ri c e at s tage o s eedli ng and head i ng J. Act a Ag ri culturae J i ang i19981:1-.HA CHE.i o chem istr e pe ri m en t a l p ro t o co l s.anchang:J i ang i ci ence。
体细胞无性系变异技术在园艺植物育种中的应用
获得的相 关结果还 是很有 限。Ｓ ｔｏａＶ（ ９ ９ 等通 过离 体 ｏｉ ｖ １９ ） ｒ
培养番茄 “ ｒ ｔ”和“ ＇２ Ｃ ｉｙ ｓ Ｌ ４一ｌ ”两种 基因 型花粉囊 。 得 ３ 获 抗番 茄 腐 烂 病 突变 体 Ｃ ｍｍ（ ｌ ｉａｔ ｉ ｉ ｎｎｅ ｓｂｐ Ｃａ ｂｃ ｒｍ ｃ ｇ ｅｓ ｕ ｓ ｖ ｅ ｈａ ｍｉ ｉ ｎｎｅ ， ｃ ｇ ｅｓ） 在连续三代的继 代后 ， ｈａ 证明抗番茄 腐烂病 突变
观察r0植株的倍数性rl植株中表型性状的分离和r1种子的发芽力等性状结果表明不同的培养基获得的变异不同并表现出不同的性状包括白果树形状叶片黄绿叶绿素突变体及父本和母本花的花冠有锯齿边缘等突变体13
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专题 综述・
北 方 园 艺 ２ ６ ）８ ５ ０ （ ： ～０ ０５ ４
园 艺 作 物 的 约 １７ ０个 品 种 中 观 察 到 变 异 。 异 类 型 包 括 果 ０ 变
性系变异可 以用于选育不 同的抗虫 、 抗病 、 除草剂的 品种， 抗 是一种有效的育种工具。虽然体细胞无性 系的机制还未完全 清楚， 不过已经有一些研究表 明， 因的改 变、 基 点突变、 因重 基 排、 ＮＡ改变、 Ｄ 编码插入或 者换 位丢失及 Ｄ ＮＡ甲基化等都是 可能的因素。 尽管体细胞无性系变异 有诸多 的优点， 已经在 大 田和 且 观赏植物作物育种 中取 得了可喜 的进展， 不过在 园艺作 物上
体 胞 性 变 技 在 艺 物 种 的 用 细 无 系 异 术 园 植 育 中 应 张源自 硕 ， 明 方 ， 景 华 张 杨
（ 浙江大学农业 与生物技术学院。 州 ３０ ２ ） 杭 １０ ９
摘
要： 综述 了因艺作物 中体 细胞 无性 系变异诱 变技术在育种 中的应 用， 以及利 用离体诱 导技 术结合物
国家开放大学《园艺植物育种学》形考任务3试题
国家开放大学《园艺植物育种学》形考任务3试题"题目1：[[1]]采用人工诱变方法，成倍地改变染色体基数，育成新品种的途径。
[[2]]体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。
多倍体在生物界广泛存在，常见于高等植物中，由于染色体组来源不同,可分为同源多倍体和异源多倍体。
[[3]]是指由未经受精的配子发育成的仅含有配子染色体数的细胞或个体。
[[4]]是应用细胞生物学和分子生物学的方法，通过类似于工程学的步骤在细胞整体水平或细胞器水平上，遵循细胞的遗传和生理活动规律，有目的地制造细胞产品的一门生物技术。
[[5]]是指植物体细胞在组织培养过程发生变异，进而导致再生植株发生遗传改变的现象。
该现象普遍存在于各种再生途径的组织培养过程中，最早是在甘蔗组织培养过程中报道的体细胞无性系变异现象，随后在小麦、水稻、烟草等植物中均发现了这种现象。
[[6]]是指运用分子生物学技术，通过直接手段（如基因工程）或间接手段（如分子标记辅助选择技术）选育新品种的途径。
; [[1]] -> {倍性育种/ 多倍体/ 单倍体/ 细胞工程育种/ 体细胞无性系/ 植物分子育种}" "题目2：1．多倍体按其来源可分为[[1]]和异源多倍体两大类。
2．秋水仙素处理的具体方法，依处理的器官、药剂溶媒的不同而有多种，主要有[[2]]、涂抹法、滴液法、套罩法四种。
3．细胞工程是应用细胞生物学和[[3]]的方法，通过类似于工程学的步骤在细胞整体水平或细胞器水平上，遵循细胞的遗传和生理活动规律，有目的地制造细胞产品的一门生物技术。
4．分子标记是继形态标记、细胞标记和生化标记之后发展起来的一种新的较为理想的遗传标记，它通过遗传物质[[4]]的差异进行标记。
; [[1]] -> {同源多倍体/ 浸渍法/ 分子生物学/ DNA序列}""题目3：1．原生质体融合获得多倍体属于多倍体人工培育途径中的（）。
体细胞培养获得的水稻农艺性状突变种及其DNARAPD分析
。
孔繁伦等 。 。 通过水稻体细胞培养获得 了大粒
型水稻 ， 何世贤等 用小麦体细胞培 养也选 育 出
几个新 的优 良品 系。 自 Ｗｉｉ ｓ ｗｅ ｈ两 个 研 究 小 组 相 继 采 用 ｌａ 和 ｌｍ ｌ ｓ 随机 扩 增 多 态 ’ Ｄ Ａ（ａｄｍ ａ ｌ ｅ ｄ ｍ ＞ 性 Ｎ ｒｎｏ ｍｐｉ ｄｐ ｙ ｏ ｉ ｆ ｐｉ Ｄ Ａ， Ａ Ｄ） 术后 一 ， ｈｃ Ｎ Ｒ Ｐ 技 由于 这 一技 术有 快
系， 南京 ２０ ９ ；湖南 省岳阳县农 业科学研究 所 ． 阳 ４ ４０ ；上海市农业科 学 院生 物技术 研究 中心 ． 海市农业 遗传育 １０ ３ 岳 １ １９ 上
种重点实验室 ， 上海 ２ １０ ） ０ １６
Ａｇ ｏ ｍｉ ａｔ ｕ ａ ｔ ｎ ＤＮＡ ｒ ｎｏ ｃ Ｔｒ ｉｓＭ ｔ ｎ ｓａ ｄ ＲＡＰＤ Ａｎａ ｙ ｉ ｆＲｉｅ Ｄｅ ｉ ｅ ｒ ｍ ｏ ｌｓｓｏ ｃ ｒｖ ｄ ｆ ｏ Ｓ － ｍ ａｉ ｌ Ｃｕｌｕ ｅ ｔｃ Ｃｅｌ ｔｒ
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植 物生理学通 讯
Байду номын сангаас
第３ ８卷 第 １ ， ０２年 ２月 期 ２０
体 细胞 培养 获得 的水稻 农 艺性 状 突 变种及 其 ＤＮ Ｒ Ｄ分 析 Ａ ＡＰ
黄 红 ・ 方显出 梁 方 陈 张 （ 京 学 命 学 院 物 学 技 亚 婉琪 平夷 建秀 大兵 ・ － 大 生 科 学 生 科 与 术 南
植 于大 田 中， 以起始 材料 （ 申香 粳 ５号 ） 为对 照 ． 统 计各植 株 的农 艺性 状 （ 高 、 颈 长 度 、 长 、 株 穗 穗 每穗 总粒 数 、 粒重 等 ） 千 。 水稻 叶片 总 Ｄ Ａ 的 提 取参 照 文献 ９， 分 光 Ｎ 用
不同播期和栽插密度对春优84水稻主要农艺性状和产量的影响
不同播期和栽插密度对春优84水稻主要农艺性状和产量的影响一、引言水稻是我国的主要粮食作物之一，种植面积广阔，产量稳定。
在水稻的生长过程中，播期和栽插密度是影响水稻产量的重要因素之一。
春优84是一种常见的水稻品种，对于春优84水稻的播期和栽插密度的选择，能够影响其主要农艺性状和产量。
本文旨在探讨不同播期和栽插密度对春优84水稻主要农艺性状和产量的影响，为水稻的种植提供理论和实践指导。
二、不同播期和栽插密度对春优84水稻生长发育的影响播期是指播种的时间，不同的播期会对水稻的生长发育产生不同的影响。
一般来说，春播水稻可以更充分地利用温度、光照和水分资源，有利于水稻的生长和发育。
播期过早或过迟都会影响水稻的生长发育和产量。
一些研究表明，春优84水稻在不同播期下的生长发育是不同的。
在早播条件下，春优84水稻的生长周期可能会受到较高温度的影响，出苗率偏低，从而影响产量；在迟播条件下，可能会遭遇低温和寒害的风险，同样也会影响产量。
合理选择播期对于春优84水稻的生长发育和产量至关重要。
栽插密度是指单位面积上的水稻株数，不同的栽插密度会影响水稻的生长发育和产量。
一般来说，适当增加栽插密度可以提高水稻的利用效率，但过高的密度也会导致水稻植株之间的竞争加剧，从而对生长发育产生影响。
在春优84水稻的种植实践中，一些研究表明，适当的栽插密度可以促进春优84水稻的生长发育和增加产量。
在一些试验条件下，适当增加栽插密度可以增加春优84水稻的穗数和稻谷数量，从而提高产量。
过高的栽插密度也可能导致水稻植株之间的竞争加剧，导致产量下降。
1.穗数2.千粒重千粒重是指一千粒稻谷的重量，是衡量水稻品质的重要指标之一。
一般来说，千粒重越大，说明水稻的粒大、饱满，品质好，产量高。
而不同播期和栽插密度条件下，春优84水稻的千粒重也会有着不同的表现。
产量是衡量水稻种植效果的重要指标，不同的播期和栽插密度会对春优84水稻的产量产生影响。
一般来说，适当的播期和栽插密度可以提高春优84水稻的产量，而过早或过迟的播期以及过高或过低的栽插密度则会降低产量。
水稻对UV-B辐射响应的敏感性差异
物质对臭氧层 的破坏 ， 使得到达地面的紫外辐射增 强 。大气 中的臭 氧浓 度 每减 少 １ ％，到 达地 面 的生 物有 效紫 外 线 Ｂ （ ＶＢ，２ ０ ３ ０ｎａ Ｕ － ８～ ２ ｎ ）辐 射增 加 ２ ｌ Ｖ－ 辐射 的增 加 ，会 产生 显著 的生 物学 效 ％【。Ｕ Ｂ Ｊ 应 ，Ｖ－ 易被 大量 的生 物 大分 子吸 收 ， Ｕ Ｂ容 比如 Ｄ ＮＡ 和蛋 白质 。 在过去的 ２ 年 ， ０ 大量研究集 中在 Ｕ － ＶＢ 辐射对植物生理学、化学 、形态学方面的影响［。 ２ 】 近年来 ，Ｕ － ＶＢ辐射对水稻 （ ｒ ａ ａｉ ． Ｏｙ ｔａＬ ）的影 ｚｓ ｖ 响研究受到广泛的重视 ，国内外关于 Ｕ － Ｖ Ｂ辐射对 水 稻 的影 响及水 稻 对 ＵＶ Ｂ 响应 机 制 的方面 已有 较 － 多 研究 。本文 通过 国 内外 的研 究 现状 总结 了 ＵＶＢ － 辐 射对 水 稻产 量 、光合 系统 、病 害 、Ｕ Ｂ 敏感 因 Ｖ－ 子等方面的影响、水稻对 Ｕ － Ｖ Ｂ辐射 的响应机制 、 Ｕ － 辐 射增 加 环境 下增 加水 稻 的抗 性 ，旨在为今 ＶＢ 后 的研 究工 作提 供参 考 。
ｎ・ 对水稻地上部高度的影响明显大于地上部干 ｌ ） Ｌ 质量 ，供 试 的４ 泰 国茉莉 香稻趋 势一致 ，表 明 个 Ｕ Ｂ 迫 对 细胞 伸 长 的影 响 大 于对 细 胞 分 裂 的影 Ｖ． 胁
响［０ ６ 】
叶 片 是 大 气 中 Ｕ Ｂ 进 人 植 物组 织 的 主要 媒 Ｖ－ 介 ， Ｕ Ｂ胁迫 的最 初感 应器 。 是 Ｖ－ 叶片 伤害 是 Ｕ － ＶＢ 对水 稻影 响 的最显 著影 响之 一 ，且 这种 伤 害具有 明
差异进行评估 ， 存在 品种差 异的原因主要是基因 、 生长 、生理 、 生育期和环境 背景 的差 异。最后对 ｕ Ｂ辐射对水 稻的影响 、 ｖ． 水稻对 ｕｖ Ｂ响应 的差 异及 机理有待深人研究 的方 向进行 了展望 。 ． 关键词 ：水稻 （ ｒｚ ｔ ａＬ ） Ｏ ｙａｓ ｉ ．；ＵＶＢ辐射 ；Ｕ － ａｖ － 片的叶肉部分 ， 而 主 叶 脉 和 小 叶 脉 不 易受 到 伤 害 ， 即使 到 生 长 后 期 ，叶 脉仍保 持 正常颜 色 ，并 无 干枯 现象 Ｌ。Ｕ Ｂ ７ Ｖ－ Ｊ 胁迫下水稻叶片伤害症状可分为褪绿型 、褐斑型 （ 斑几 乎 与退 绿 同时 发 生 ）和 水锈 型 （ 褐 退绿 型和 褐斑型综合叠加发展而成 ） 种类型 ， ＶＢ对稻叶 ３ Ｕ － 的伤 害是 一个 由缓 慢 到迅速 发展 的过 程 。 ＵＶＢ Ｊ但 － 胁 迫 对 水 稻 叶 片 数 量 和 大 小 的 影 响 总 体 上 变 幅 较 小 。Ｏｌ ｙ ｓ ｋ等 用 ４ １ ～ｈ Ｕ － 理 ２ 水 ｚ Ｊ ４ｎ・ ・ ＶＢ处 Ｌ ８ｄ使 稻 叶 片 数 增 加 ２ ％ ； Ｎｏｃｉ等 【】 道 ， １０ １ ｕｈ ｍ报 ０
转录因子OsNAC2对逆境下水稻产量性状的影响
转录因子OsNAC2对逆境下水稻产量性状的影响作者：余江涛李凌云陈秋伶钟群梅雨辰娄玉霞金越明凤来源：《上海师范大学学报·自然科学版》2020年第05期Abstract：The OsNAC2-over expression，OsNAC2-RNAi and wild-type （Oryza sativaL.japonica.cv.Nipponbare）plants were used to study the effects of OsNAC2on rice yield under drought and salt stresses during the seedling stage and reproductive stage respectively.The results showed that leaf relative water content of OsNAC2-RNAi plants was higher after drought stress during both of the seedling and reproductive stages，indicating that OsNAC2-RNAi plants exhibited higher tolerance to drought;meanwhile the performance of OsNAC2-OE plants was precisely inreverse.Although the leaf relative water content of OsNAC2-RNAi plants suffered from salt stress during both of the seedling and reproductive stages was higher than that of the wild-type plants，there was no obvious difference in rice yield among OsNAC2-OE，OsNAC2-RNAi and wild-type plants.The analysis of yield traits of transgenic lines during reproductive stage under drought or salt stresses showed that the seed setting rate of OsNAC2-RNAi lines was increased by 20.8%-29.2% more than that of wild-type plants after drought stress，with no significantly difference in 1 000-grain weight.Further，the total grain number/plant and 1 000-grain weight of OsNAC2-OE lines were significantly decreased compared with that of wild type lines.Although the number of tiller and effective panicle of OsNAC2-RNAi plants were significantly higher than those of wild-type plants under salt stress，there was no significant difference in grain number and 1 000-grain weight per plant.These results suggested that OsNAC2-RNAi transgenic plants had more significant tolerance and higher yield under drought conditions.Key words：OsNAC2;rice;drought;salt stress;yield0 引言水稻是世界上最主要的粮食作物之一，也是单子叶植物的模式物种。
水稻非整倍体无性繁殖过程中的遗传稳定性
作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2011, 37(9): 1505−1510/zwxb/ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9E-mail: xbzw@本研究由国家自然科学基金项目(30170567, 30600345, 30770131, 30771210, 31070278)和江苏高校优势学科建设工程项目资助。
*通讯作者(Corresponding author): 于恒秀, E-mail: hxyu@, T el: 0514-********, Fax: 0514-********第一作者联系方式: E-mail: zygong@, Tel: 0514-********, Fax: 0514-********Received(收稿日期): 2011-01-12; Accepted(接受日期): 2011-05-20; Published online(网络出版日期): 2011-06-28. URL: /kcms/detail/11.1809.S.20110628.1012.024.htmlDOI: 10.3724/SP.J.1006.2011.01505水稻非整倍体无性繁殖过程中的遗传稳定性龚志云 石国新 刘秀秀 裔传灯 于恒秀*扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室 / 教育部植物功能基因组学重点实验室, 江苏扬州 225009摘 要: 无性繁殖是保存非整倍体的一个有效手段。
为研究该过程中非整倍体的遗传稳定性, 从水稻第8染色体短臂端三体(2n +·8S)自交后代中筛选出相应的端四体(2n +·8S+·8S), 其田间性状表现为植株矮小, 叶片非常窄且内卷, 结实率差。
在多年无性繁殖过程中, 该端四体所添加的其中1条·8S 容易丢失使无性系产生性状变异。
通过FISH 分析发现该无性变异系的原始株中所添加的2条·8S 具有以下特点: 其中1条·8S 在着丝粒区域检测不到水稻着丝粒的基本组分CentO 序列, 但可以检测到水稻着丝粒的另一基本组分CRR 序列, 该染色体可以稳定遗传; 另外1条·8S 在着丝粒区域同时检测不到CentO 和CRR 序列, 该染色体不能稳定遗传。
水稻ＯｓＺＡＴ１２ 基因响应非生物
㊀Ｇｕｉｈａｉａ㊀Ｎｏｖ.２０２２ꎬ４２(１１):１７９７－１８１０ｈｔｔｐ://ｗｗｗ.ｇｕｉｈａｉａ－ｊｏｕｒｎａｌ.ｃｏｍＤＯＩ:１０.１１９３１/ｇｕｉｈａｉａ.ｇｘｚｗ２０２１０４０３１陈言博ꎬ陈宗新ꎬ夏快飞ꎬ等.水稻ＯｓＺＡＴ１２基因响应非生物胁迫和植物激素的研究[Ｊ].广西植物ꎬ２０２２ꎬ４２(１１):１７９７－１８１０.ＣＨＥＮＹＢꎬＣＨＥＮＺＸꎬＸＩＡＫＦꎬｅｔａｌ.ＯｓＺＡＴ１２ｇｅｎｅｒｅｓｐｏｎｓｅｓｔｏａｂｉｏｔｉｃｓｔｒｅｓｓｅｓａｎｄｐｈｙｔｏｈｏｒｍｏｎｅｓｉｎｒｉｃｅ(Ｏｒｙｚａｓａｔｉｖａ) [Ｊ].Ｇｕｉｈａｉａꎬ２０２２ꎬ４２(１１):１７９７－１８１０.水稻ＯｓＺＡＴ１２基因响应非生物胁迫和植物激素的研究陈言博１ꎬ陈宗新１ꎬ夏快飞２ꎬ张明永２ꎬ王亚琴１∗(１.华南师范大学生命科学学院ꎬ广州５１０６３１ꎻ２.中国科学院华南植物园ꎬ广州５１０６５０)摘㊀要:Ｃ２Ｈ２锌指蛋白是真核生物体内一类重要的转录因子ꎬ在植物生长发育和应对非生物胁迫方面具有重要作用ꎮ实验室前期克隆了水稻Ｃ２Ｈ２锌指蛋白ＯｓＺＡＴ１２ꎬ该基因在水稻根中特异表达ꎬ定位于细胞核ꎬ异源过表达ＯｓＺＡＴ１２的拟南芥植株矮小ꎮ为进一步研究ＯｓＺＡＴ１２在水稻中的功能ꎬ该文分析了ＯｓＺＡＴ１２的启动子元件和转录活性ꎬ并采用ｑＲＴ￣ＰＣＲ技术分析ＯｓＺＡＴ１２在非生物胁迫和植物激素处理下的响应模式ꎮ结果表明:(１)ＯｓＺＡＴ１２含有２个典型的Ｃ２Ｈ２锌指结构域和１个ＥＡＲｍｏｔｉｆꎬ具有转录抑制活性ꎬ该基因的启动子中含有与非生物胁迫和植物激素相关的元件ꎮ(２)对野生型水稻进行非生物胁迫和激素处理发现ꎬ低温胁迫(４ħ)和激素脱落酸(ＡＢＡ)处理显著下调ＯｓＺＡＴ１２的表达ꎻ而渗透胁迫(２０％ＰＥＧ６０００)㊁激素油菜素甾醇(ＢＲ)或吲哚￣３￣乙酸(ＩＡＡ)处理则显著上调ＯｓＺＡＴ１２的表达ꎬ这说明ＯｓＺＡＴ１２介导了水稻应对多种非生物胁迫和激素的变化ꎮ(３)利用含３５Ｓ启动子的过表达载体和ＣＲＩＳＰＲ/Ｃａｓ９基因编辑技术分别得到纯合的ＯｓＺＡＴ１２过表达植株和ＯｓＺＡＴ１２敲除植株ꎮ(４)对过表达ＯｓＺＡＴ１２的水稻表型观察发现ꎬ相比于野生型ꎬＯｓＺＡＴ１２过表达植株在分蘖期㊁抽穗期和成熟期这３个时期的株高均显著降低ꎻＯｓＺＡＴ１２敲除植株的株高与野生型虽无明显差异ꎬ但每株穗数和结实率均显著低于野生型ꎬ这说明ＯｓＺＡＴ１２影响了水稻株型㊁穗型及结实率等农艺性状的建成ꎮ(５)实验进一步表明ꎬ过表达ＯｓＺＡＴ１２降低了水稻对外源ＡＢＡ的敏感性ꎬ而ＯｓＺＡＴ１２敲除植株则相反ꎮ因此推测ꎬＯｓＺＡＴ１２对植株生长发育的影响可能与该基因响应多种非生物胁迫和激素信号的调控有关ꎬ该研究结果为将来利用ＯｓＺＡＴ１２进行水稻耐逆稳产分子设计育种提供了依据ꎮ关键词:水稻ꎬＣ２Ｈ２锌指蛋白ꎬＯｓＺＡＴ１２ꎬ非生物胁迫ꎬ脱落酸中图分类号:Ｑ９４３㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀文章编号:１０００￣３１４２(２０２２)１１￣１７９７￣１４ＯｓＺＡＴ１２ｇｅｎｅｒｅｓｐｏｎｓｅｓｔｏａｂｉｏｔｉｃｓｔｒｅｓｓｅｓａｎｄｐｈｙｔｏｈｏｒｍｏｎｅｓｉｎｒｉｃｅ(Ｏｒｙｚａｓａｔｉｖａ)ＣＨＥＮＹａｎｂｏ１ꎬＣＨＥＮＺｏｎｇｘｉｎ１ꎬＸＩＡＫｕａｉｆｅｉ２ꎬＺＨＡＮＧＭｉｎｇｙｏｎｇ２ꎬＷＡＮＧＹａｑｉｎ１∗收稿日期:２０２１－０８－２６基金项目:广东省自然科学基金团队项目(２０１７Ａ０３０３１２００４)ꎻ广东省应用型科技研究专项(２０１５Ｂ０２０２３１００９)[ＳｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙＧｕａｎｇｄｏｎｇＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎＴｅａｍＰｒｏｊｅｃｔ(２０１７Ａ０３０３１２００４)ꎻＧｕａｎｇｄｏｎｇＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＡｐｐｌｉｅｄＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＳｐｅｃｉａｌＰｒｏｊｅｃｔ(２０１５Ｂ０２０２３１００９)]ꎮ第一作者:陈言博(１９８９－)ꎬ博士ꎬ研究方向为植物分子生物学ꎬ(Ｅ￣ｍａｉｌ)ｃｈｅｎｙａｎｂｏ１２２１＠１６３.ｃｏｍꎮ∗通信作者:王亚琴ꎬ博士ꎬ教授ꎬ研究方向为植物生长发育ꎬ(Ｅ￣ｍａｉｌ)ｗａｎｇｙａｑｉｎ＠ｍ.ｓｃｎｕ.ｅｄｕ.ｃｎꎮ(１.ＳｃｈｏｏｌｏｆＬｉｆｅＳｃｉｅｎｃｅｓꎬＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＧｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６３１ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＢｏｔａｎｉｃａｌＧａｒｄｅｎꎬＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓꎬＧｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６５０ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｃ２Ｈ２ｚｉｎｃｆｉｎｇｅｒｐｒｏｔｅｉｎｓａｒｅａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｃａｔｅｇｏｒｙｏｆｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎｆａｃｔｏｒｓｉｎｅｕｋａｒｙｏｔｅｓꎬｗｈｉｃｈｐｌａｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｓｉｎｐｌａｎｔｇｒｏｗｔｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｉｎｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏａｂｉｏｔｉｃｓｔｒｅｓｓｅｓ.ＯｓＺＡＴ１２ꎬａＣ２Ｈ２ｚｉｎｃｆｉｎｇｅｒｐｒｏｔｅｉｎｉｎｒｉｃｅꎬｗｈｉｃｈｃｌｏｎｅｄｉｎｏｕｒｐｒｅｖｉｏｕｓｓｔｕｄｙꎬｗａｓｏｎｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄｉｎｒｉｃｅｒｏｏｔｓａｎｄｗａｓｌｏｃａｌｉｚｅｄｉｎｔｈｅｎｕｃｌｅｕｓ.ＯｖｅｒｅｘｐｒｅｓｓｉｎｇＯｓＺＡＴ１２ｉｎＡｒａｂｉｄｏｐｓｉｓｔｈａｌｉａｎａｅｘｈｉｂｉｔｅｄｄｗａｒｆｐｈｅｎｏｔｙｐｅ.ＴｏｆｕｒｔｈｅｒｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆＯｓＺＡＴ１２ｉｎｒｉｃｅꎬｑＲＴ￣ＰＣＲｗａｓｕｓｅｄｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｒｅｓｐｏｎｓｅｐａｔｔｅｒｎｓｏｆＯｓＺＡＴ１２ｕｎｄｅｒａｂｉｏｔｉｃｓｔｒｅｓｓｅｓａｎｄｐｈｙｔｏｈｏｒｍｏｎｅｓｔｒｅａｔｍｅｎｔ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅａｓｆｏｌｌｏｗｓ:(１)ＯｓＺＡＴ１２ｃｏｎｔａｉｎｅｄｔｗｏｔｙｐｉｃａｌＣ２Ｈ２ｚｉｎｃｆｉｎｇｅｒｄｏｍａｉｎｓａｎｄｏｎｅＥＡＲｍｏｔｉｆꎬａｎｄｈａｓｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎａｌｒｅｐｒｅｓｓｉｖｅａｃｔｉｖｉｔｙ.ＴｈｅｐｒｏｍｏｔｅｒｏｆｔｈｅＯｓＺＡＴ１２ｃｏｎｔａｉｎｅｄｅｌｅｍｅｎｔｓｒｅｌａｔｅｄｔｏａｂｉｏｔｉｃｓｔｒｅｓｓｅｓａｎｄｐｈｙｔｏｈｏｒｍｏｎｅｓ.(２)Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆａｂｉｏｔｉｃｓｔｒｅｓｓｅｓａｎｄｐｈｙｔｏｈｏｒｍｏｎｅｓｔｒｅａｔｍｅｎｔｉｎｒｉｃｅａｌｓｏｒｅｖｅａｌｅｄｔｈａｔｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔｒｅｓｓ(４ħ)ａｎｄｐｈｙｔｏｈｏｒｍｏｎｅａｂｓｃｉｓｉｃａｃｉｄ(ＡＢＡ)ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｏｗｎ￣ｒｅｇｕｌａｔｅｄＯｓＺＡＴ１２ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎꎬｗｈｉｌｅｏｓｍｏｔｉｃｓｔｒｅｓｓ(２０％ＰＥＧ６０００)ꎬｐｈｙｔｏｈｏｒｍｏｎｅｂｒａｓｓｉｎｏｓｔｅｒｏｉｄ(ＢＲ)ｏｒｉｎｄｏｌｅ￣３￣ａｃｅｔｉｃａｃｉｄ(ＩＡＡ)ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｕｐ￣ｒｅｇｕｌａｔｅｄｔｈｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆＯｓＺＡＴ１２.ＴｈｅｓｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔＯｓＺＡＴ１２ｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎｔｈｅｃｈａｎｇｅｓｉｎｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏａｂｉｏｔｉｃｓｔｒｅｓｓｅｓａｎｄｐｈｙｔｏｈｏｒｍｏｎｅｓｉｎｒｉｃｅ.(３)ＨｏｍｏｚｙｇｏｕｓＯｓＺＡＴ１２ｏｖｅｒｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｐｌａｎｔｓａｎｄＯｓＺＡＴ１２ｋｎｏｃｋｏｕｔｐｌａｎｔｓｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｕｓｉｎｇｏｖｅｒｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｖｅｃｔｏｒｗｉｔｈ３５ＳｐｒｏｍｏｔｅｒａｎｄＣＲＩＳＰＲ/Ｃａｓ９ｇｅｎｅｅｄｉｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ.(４)ＯｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｈｅｎｏｔｙｐｅｏｆＯｓＺＡＴ１２ｏｖｅｒｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｒｉｃｅｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｗｉｌｄｔｙｐｅꎬｔｈｅｐｌａｎｔｈｅｉｇｈｔｏｆＯｓＺＡＴ１２ｏｖｅｒｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｐｌａｎｔｓｗａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｓｈｏｒｔｅｒａｔｔｉｌｌｅｒｉｎｇｓｔａｇｅꎬｈｅａｄｉｎｇｓｔａｇｅａｎｄｍａｔｕｒｉｔｙｓｔａｇｅ.ＴｈｅｐｌａｎｔｈｅｉｇｈｔｏｆＯｓＺＡＴ１２ｋｎｏｃｋｏｕｔｐｌａｎｔｓｄｉｄｎｏｔｃｈａｎｇｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｗｉｌｄｔｙｐｅꎬｗｈｉｌｅｔｈｅｐａｎｉｃｌｅｎｕｍｂｅｒａｎｄｓｅｅｄ￣ｓｅｔｔｉｎｇｒａｔｅｏｆｔｈｅｍｗｅｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｌｏｗｅｒｔｈａｎｔｈｏｓｅｏｆｔｈｅｗｉｌｄｔｙｐｅ.ＴｈｅｓｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔＯｓＺＡＴ１２ａｆｆｅｃｔｅｄｔｈｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔｏｆａｇｒｏｎｏｍｉｃｔｒａｉｔｓｓｕｃｈａｓｒｉｃｅｐｌａｎｔｔｙｐｅꎬｐａｎｉｃｌｅｔｙｐｅａｎｄｓｅｅｄ￣ｓｅｔｔｉｎｇｒａｔｅ.(５)ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙｆｕｒｔｈｅｒｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｏｖｅｒｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆＯｓＺＡＴ１２ｒｅｄｕｃｅｄｔｈｅｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｏｆｒｉｃｅｔｏｅｘｏｇｅｎｏｕｓＡＢＡꎬｗｈｉｌｅｔｈｅｏｐｐｏｓｉｔｅｐｈｅｎｏｔｙｐｅｗａｓｏｂｓｅｒｖｅｄｉｎＯｓＺＡＴ１２ｋｎｏｃｋｏｕｔｐｌａｎｔｓ.ＴｈｅｒｅｆｏｒｅꎬｉｔｉｓｓｐｅｃｕｌａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆＯｓＺＡＴ１２ｏｎｐｌａｎｔｇｒｏｗｔｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｍａｙｂｅｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｉｓｇｅｎｅｉｎｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏａｂｉｏｔｉｃｓｔｒｅｓｓｅｓａｎｄｈｏｒｍｏｎａｌｓｉｇｎａｌｓꎬａｎｄｔｈｉｓｓｔｕｄｙｐｒｏｖｉｄｅｓａｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｂａｓｉｓｏｆｕｓｉｎｇＯｓＺＡＴ１２ｆｏｒｍｏｌｅｃｕｌａｒｄｅｓｉｇｎｂｒｅｅｄｉｎｇｏｆｓｔｒｅｓｓ￣ｔｏｌｅｒａｎｔａｎｄｓｔａｂｌｅｙｉｅｌｄｉｎｒｉｃｅ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｒｉｃｅ(Ｏｒｙｚａｓａｔｉｖａ)ꎬＣ２Ｈ２ｚｉｎｃｆｉｎｇｅｒｐｒｏｔｅｉｎꎬＯｓＺＡＴ１２ꎬａｂｉｏｔｉｃｓｔｒｅｓｓｅｓꎬＡＢＡ㊀㊀锌指蛋白是真核生物体内一类被广泛研究的转录因子家族ꎬ根据半胱氨酸(Ｃ)和组氨酸(Ｈ)残基的数目和位置可将其分为Ｃ２Ｈ２㊁Ｃ２ＨＣ㊁Ｃ２Ｃ２㊁Ｃ２Ｃ２Ｃ２Ｃ２等类型(Ｌａｉｔｙｅｔａｌ.ꎬ２００１)ꎮＣ２Ｈ２型锌指蛋白是锌指蛋白中最常见的一类ꎬ在许多代谢途径以及植物的生长发育和非生物胁迫反应中起着至关重要的作用(Ｂａｌｌｅｒｉｎｉｅｔａｌ.ꎬ２０２０ꎻＹｉｎｅｔａｌ.ꎬ２０２０ꎻＲｏｄａｓｅｔａｌ.ꎬ２０２１ꎻＺｈａｎｇｅｔａｌ.ꎬ２０２１)ꎮ目前ꎬ在水稻和拟南芥中已经发现分别有１８９个和１７６个Ｃ２Ｈ２型锌指蛋白ꎬ该类蛋白的锌指结构域具有ＣＸ２－４ＣＸ３ＦＸ５ＬＸ２ＨＸ３－５Ｈ(Ｃ为半胱氨酸ꎬＦ为苯丙氨酸ꎬＨ为组氨酸ꎬＬ为亮氨酸ꎬＸ为任意氨基酸)特征序列(Ｅｎｇｌｂｒｅｃｈｔｅｔａｌ.ꎬ２００４ꎻＡｇａｒｗａｌｅｔａｌ.ꎬ２００７)ꎮ根据锌指结构域的数目㊁序列和排列方式ꎬ拟南芥１７６个Ｃ２Ｈ２型锌指蛋白可分为ＳｅｔＡ㊁ＳｅｔＢ和ＳｅｔＣꎬ其中包含多个且离散的锌指结构域的一类归为ＳｅｔＣ(Ｐａｂｏｅｔａｌ.ꎬ２００１ꎻＥｎｇｌｂｒｅｃｈｔｅｔａｌ.ꎬ２００４ꎻＣｉｆｔｃｉ￣Ｙｉｌｍａｚ＆Ｍｉｔｔｌｅｒꎬ２００８)ꎮ根据锌指特征序列中２个组氨酸之间的氨基酸数目ꎬＳｅｔＣ可进一步分为Ｃ１㊁Ｃ２和Ｃ３ꎬＣ１家族可进一步细分为Ｃ１￣１ｉ㊁Ｃ１￣２ｉ㊁Ｃ１￣３ｉ㊁Ｃ１￣４ｉ和Ｃ１￣５ｉ(Ｅｎｇｌｂｒｅｃｈｔｅｔａｌ.ꎬ２００４)ꎮ有关Ｃ１家族的研究主要集中在Ｃ１￣１ｉ和Ｃ１￣２ｉ亚家族(Ｅｎｇｌｂｒｅｃｈｔｅｔａｌ.ꎬ２００４ꎻＣｉｆｔｃｉ￣Ｙｉｌｍａｚ＆Ｍｉｔｔｌｅｒꎬ２００８)ꎮ双子叶植物拟南芥Ｃ２Ｈ２型锌指蛋白的Ｃ１￣２ｉ亚家族包括ＺＡＴ５~７㊁ＺＡＴ１０~１２㊁ＺＡＴ１８和ＡＺＦ１~３等ꎬ该亚家族含有２个锌指结构ꎬ锌指特征序列中２个组氨酸之间的氨基酸数目为３个ꎬ大部分成员具有核定位信号及ＥＡＲｍｏｔｉｆ(ｅｔｈｙｌｅｎｅ￣ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅｅｌｅｍｅｎｔｂｉｎｄｉｎｇｆａｃｔｏｒ￣ａｓｓｏｃｉａｔｅｄａｍｐｈｉｐｈｉｌｉｃｒｅｐｒｅｓｓｉｏｎｍｏｔｉｆ)ꎬ主要参与各种生物和非生物胁迫响应(Ｌｉｐｐｕｎｅｒｅｔａｌ.ꎬ１９９６ꎻＭｅｉｓｓｎｅｒｅｔａｌ.ꎬ１９９７ꎻＥｎｇｌｂｒｅｃｈｔｅｔａｌ.ꎬ２００４ꎻＳａｋａｍｏｔｏｅｔａｌ.ꎬ２００４ꎻＭｉｔｔｌｅｒｅｔａｌ.ꎬ２００６ꎻＬｉｕｅｔａｌ.ꎬ２０１３ꎻＳｈｉｅｔａｌ.ꎬ８９７１广㊀西㊀植㊀物４２卷２０１４ꎻＹｉｎｅｔａｌ.ꎬ２０１７)ꎮ在拟南芥中ꎬＡｔＡＺＦ２对盐和干旱胁迫处理均响应强烈ꎬ而ＡｔＡＺＦ１和ＡｔＡＺＦ３的表达对非生物胁迫(盐㊁干旱和冷)的响应较弱ꎬ只有ＡｔＡＺＦ２能够被ＡＢＡ(ａｂｓｃｉｓｉｃａｃｉｄ)诱导ꎬ这可能是由于ＡｔＡＺＦ２启动子中含有ＡＢＡ响应元件(Ｓａｋａｍｏｔｏｅｔａｌ.ꎬ２００４)ꎮ过表达ＡｔＺＡＴ１８可以提高拟南芥的耐旱性ꎬ而突变ＡｔＺＡＴ１８则导致植物对干旱胁迫的耐受性降低(Ｙｉｎｅｔａｌ.ꎬ２０１７)ꎮ组成型过表达ＡｔＺＡＴ１０的转基因拟南芥生长受到抑制ꎬ并对干旱㊁盐㊁高温和渗透胁迫的耐受性增强ꎬ同时提高了ＲＯＳ稳态相关基因ꎬ如ＡｔＡＰＸ１和ＡｔＡＰＸ２的转录(Ｓａｋａｍｏｔｏｅｔａｌ.ꎬ２００４ꎻＭｉｔｔｌｅｒｅｔａｌ.ꎬ２００６)ꎮ有趣的是ꎬＡｔＺＡＴ１０基因敲除植株和ＲＮＡｉ干涉植株也表现出对盐和渗透胁迫的耐受性增加ꎬ但调控机制目前尚不清楚(Ｍｉｔｔｌｅｒｅｔａｌ.ꎬ２００６)ꎮ除拟南芥外ꎬ其他双子叶植物中也有关于Ｃ２Ｈ２转录因子的报道ꎮ豌豆Ｓｔ(Ｓｔｉｐｕｌｅｓｒｅｄｕｃｅｄ)基因通过影响细胞分裂和细胞扩展调控豌豆托叶的大小(Ｍｏｒｅａｕｅｔａｌ.ꎬ２０１８)ꎮ番茄基因Ｈ(ｈａｉｒ)编码Ｃ２Ｈ２型锌指蛋白ꎬ过表达该基因后叶片毛状体数量显著增加(Ｃｈａｎｇｅｔａｌ.ꎬ２０１８)ꎮ苜蓿ＭｔＳＵＰ(ＳＵＰＥＲＭＡＮ)是Ｃ２Ｈ２锌指蛋白ꎬ主要在分生组织㊁雄蕊㊁心皮边缘等部位表达ꎬ在苜蓿中将该基因突变后影响花器官的数量和形态及果实发育(Ｒｏｄａｓｅｔａｌ.ꎬ２０２１)ꎮ禾本科植物结缕草中的ＺｊＺＦＮ１基因ꎬ编码Ｃ２Ｈ２型锌指蛋白ꎬ其表达受盐胁迫㊁冷和ＡＢＡ诱导ꎬ在拟南芥中异源过表达ＺｊＺＦＮ１发现ꎬ该基因通过影响活性氧的积累及盐胁迫响应基因的转录ꎬ提高拟南芥对盐胁迫的抗性(Ｔｅｎｇｅｔａｌ.ꎬ２０１８)ꎮ干旱胁迫诱导小麦ＴａＺＦＰ１Ｂ的表达ꎬ而过表达ＴａＺＦＰ１Ｂ的小麦对干旱胁迫的抗性显著增加(Ｃｈｅｕｋｅｔａｌ.ꎬ２０２０)ꎮ水稻中关于Ｃ２Ｈ２锌指蛋白有一些文献报道ꎬ如ＺＦＰ１８２㊁ＺＦＰ３６㊁ＺＦＰ１７９㊁ＺＦＰ２４５和ＺＦＰ２５２等ꎮ过表达ＺＦＰ１８２能提高植物对盐胁迫的耐受性(Ｚｈａｎｇｅｔａｌ.ꎬ２０１２)ꎮ过表达ＺＦＰ３６能够提高抗氧化酶的活性ꎬ并增强水稻对干旱胁迫和氧化胁迫的耐受性ꎻ相反ꎬＺＦＰ３６的ＲＮＡｉ干涉植株中抗氧化酶活性较低ꎬ对干旱胁迫和氧化胁迫更敏感(Ｚｈａｎｇｅｔａｌ.ꎬ２０１４)ꎮ过表达ＺＦＰ１７９能够提高水稻的耐盐性ꎬ并且转基因幼苗对外源ＡＢＡ更加敏感(Ｓｕｎｅｔａｌ.ꎬ２０１０)ꎮ过表达ＺＦＰ２５２的植株对盐和干旱胁迫的耐受性增加ꎬ在盐和干旱胁迫处理下ꎬ过表达ＺＦＰ２５２植株中ＯｓＤＲＥＢ１Ａ㊁ＯｓＰ５ＣＳ和ＯｓＰｒｏＴ等非生物胁迫相关基因的表达量高于野生型和ＺＦＰ２５２沉默株系ꎬ说明ＯｓＤＲＥＢ１Ａ㊁ＯｓＰ５ＣＳ和ＯｓＰｒｏＴ可能是ＺＦＰ２５２的下游基因(Ｘｕｅｔａｌ.ꎬ２００８)ꎮＯｓＺＡＴ１２属于Ｃ２Ｈ２锌指蛋白的Ｃ１￣２ｉ亚家族ꎬ该类基因在许多代谢途径以及植物的生长发育和非生物胁迫反应中起着至关重要的作用(Ｂａｌｌｅｒｉｎｉｅｔａｌ.ꎬ２０２０ꎻＹｉｎｅｔａｌ.ꎬ２０２０ꎻＺｈａｎｇｅｔａｌ.ꎬ２０２１ꎻＲｏｄａｓｅｔａｌ.ꎬ２０２１)ꎬ本实验室前期(陈宗新等ꎬ２０１９)克隆了ＯｓＺＡＴ１２基因ꎬ该基因在水稻根中特异表达ꎬ定位于细胞核ꎬ异源过表达ＯｓＺＡＴ１２拟南芥植株矮小ꎬ根生长受到抑制ꎮ水稻为重要的粮食作物ꎬ生物/非生物胁迫㊁植物激素等均影响植株发育和形态建成ꎬ进而影响产量ꎮ然而ꎬ作为在植物生长发育和非生物胁迫中可能起着重要作用的ＯｓＺＡＴ１２ꎬ在水稻生长发育及非生物胁迫中的作用尚不清楚ꎮ因此ꎬ本文分析了ＯｓＺＡＴ１２的启动子元件和转录活性ꎬ并采用ｑＲＴ￣ＰＣＲ技术分析ＯｓＺＡＴ１２在非生物胁迫和植物激素处理下的响应模式ꎬ以期为进一步研究ＯｓＺＡＴ１２参与不同非生物胁迫应答的分子机制和参与ＡＢＡ信号转导途径的调控奠定基础ꎮ１㊀材料与方法１.１材料粳稻 中花１１ (ＷＴ)ꎬ实验室自存ꎮ双元载体ｐＣＡＭＢＩＡ１３０１来自本实验室ꎬＣＲＩＳＰＲ编辑相关载体ｐＹＬＣＲＩＳＰＲ/Ｃａｓ９Ｐｕｂｉ￣Ｈ㊁ｐＹＬｇＲＮＡ￣ＯｓＵ６ａ/ＬａｃＺ㊁ｐＹＬｇＲＮＡ￣ＯｓＵ６ａ㊁ｐＹＬｇＲＮＡ￣ＯｓＵ３/ＬａｃＺ㊁ｐＹＬｓｇＲＮＡ￣ＯｓＵ３由华南农业大学刘耀光实验室惠赠ꎬ大肠杆菌ＤＨ５ａ感受态菌种和根癌农杆菌ＥＨＡ１０５感受态菌种由本实验室保存ꎮ１.２ＯｓＺＡＴ１２及其同源基因的保守结构域分析在ＮＣＢＩ和ＴＡＩＲ数据库中查找拟南芥和水稻中的Ｃ１￣２ｉ亚家族成员ꎬ并导出这些基因的氨基酸序列ꎮ利用软件ＣｌｕｓａｔｌＸ１.８３进行多重序列比对ꎬ使用软件ＤＮＡＭＡＮ６.０输出图片ꎮ本研究中ꎬ进行多重序列比对的基因为ＡｔＡＺＦ１(Ａｔ５ｇ６７４５０)㊁ＡｔＡＺＦ２(Ａｔ３ｇ１９５８０)㊁ＡｔＡＺＦ３(Ａｔ５ｇ４３１７０)㊁ＡｔＺＡＴ５(Ａｔ２ｇ２８２００)㊁ＡｔＺＡＴ６(Ａｔ５ｇ０４３４０)㊁ＡｔＺＡＴ７(Ａｔ３ｇ４６０９０)㊁ＡｔＺＡＴ１０(Ａｔ１ｇ２７７３０)㊁ＡｔＺＡＴ１１９９７１１１期陈言博等:水稻ＯｓＺＡＴ１２基因响应非生物胁迫和植物激素的研究(Ａｔ２ｇ３７４３０)㊁ＡｔＺＡＴ１２(Ａｔ５ｇ５９８２０)㊁ＡｔＺＡＴ１８(Ａｔ３ｇ５３６００)㊁ＯｓＺＦＰ２５２(ＡＡＯ４６０４１.１)㊁ＯｓＺＦＰ２４５(ＡＡＱ９５５８３)㊁ＯｓＺＦＰ１８２(ＮＰ００１０５１７１８.１)㊁ＯｓＺＦＰ１７９(ＡＡＬ７６０９１.１)㊁ＯｓＺＦＰ３６(ＡＡＰ５１１３０.１)ꎮ１.３ＯｓＺＡＴ１２转录活性分析双荧光素酶报告系统是萤火虫荧光素酶(ｆｉｒｅｆｌｙｌｕｃｉｆｅｒａｓｅꎬＬＵＣ)检测系统和海肾荧光素酶(ｒｅｎｉｌｌａｌｕｃｉｆｅｒａｓｅꎬＲＥＮ)检测系统的组合ꎬ常用来分析转录因子的转录活性ꎮ本研究使用拟南芥原生质体瞬时表达系统进行双荧光素酶实验ꎬ其中拟南芥原生质体的提取参考Ｗｕ等(２００９)的方法ꎬ双荧光素酶活性的检测根据Ｐｒｏｍｅｇａ公司Ｄｕａｌ￣ＬｕｃｉｆｅｒａｓｅＲｅｐｏｒｔｅｒＡｓｓａｙＳｙｓｔｅｍ试剂盒(Ｃａｔ.Ｎｏ.Ｅ１９１０)中的说明书操作ꎬ并通过计算ＬＵＣ/ＲＥＮ的比值分析ＯｓＺＡＴ１２的转录激活/抑制活性ꎮ１.４ＯｓＺＡＴ１２启动子分析以水稻ＯｓＺＡＴ１２基因的起始密码子(ＡＴＧ)上游２０００ｂｐ作为研究对象ꎬ利用在线启动子分析工具ＰＬＡＣＥ(ｈｔｔｐ://ｗｗｗ.ｄｎａ.ａｆｆｒｃ.ｇｏ.ｊｐ/ＰＬＡＣＥ/)和ＰｌａｎｔＣＡＲＥ(ｈｔｔｐ://ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ.ｐｓｂ.ｕｇｅｎｔ.ｂｅ/ｗｅｂｔｏｏｌｓ/ｐｌａｎｔｃａｒｅ/ｈｔｍｌ/)ꎬ对ＯｓＺＡＴ１２的启动子序列进行调控元件的预测和分析ꎮ１.５ＯｓＺＡＴ１２基因在非生物胁迫和植物激素处理下的表达分析１.５.１水稻种子消毒及幼苗水培方法㊀水稻种子去壳后放入５０ｍＬ离心管中ꎬ加７５％乙醇表面消毒１ｍｉｎꎬ用２.５％次氯酸钠消毒５０ｍｉｎꎬ无菌水漂洗５次ꎬ将种子置于１/２ＭＳ固体培养基中培养ꎮ将以上培养５ｄ的无菌苗移至９６孔ＰＣＲ塑料板(剪去管底)进行水培(１６ｈ光照/８ｈ黑暗ꎬ白天２８ħ/夜晚２４ħ)ꎬ水稻营养液配方参照 国际水稻研究所水稻营养液 配制ꎬ５~６ｄ换一次水培液ꎮ１.５.２非生物胁迫处理方法㊀取苗龄１４ｄ的水稻幼苗为材料进行非生物胁迫处理ꎮ具体如下:低温胁迫ꎬ将水稻幼苗放置于４ħ光照培养箱(１６ｈ光照/８ｈ黑暗)中ꎻ渗透胁迫ꎬ将水稻幼苗置于含有２０％ＰＥＧ(ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌ)６０００的水稻营养液中ꎻ氧化胁迫ꎬ将水稻幼苗置于含有２０μｍｏｌ Ｌ￣１甲基紫精(ｍｅｔｈｙｌｖｉｏｌｏｇｅｎꎬＭＶ)的水稻营养液中ꎻ盐胁迫处理ꎬ将水稻幼苗置于含有１００ｍｍｏｌ Ｌ￣１ＮａＣｌ的水稻营养液中ꎮ分别收取处理０㊁０.５㊁１㊁３㊁６㊁１２㊁２４㊁４８ｈ的整株幼苗ꎬ未处理材料同时取样作为对照组ꎬ所有样品于液氮速冻后－８０ħ保存备用ꎮ除低温处理外ꎬ其他胁迫处理均在植物培养室(１６ｈ光照/８ｈ黑暗ꎬ白天２８ħ/夜晚２４ħ)进行ꎮ１.５.３植物激素处理方法㊀取苗龄１４ｄ的水稻幼苗作为材料ꎬ进行植物激素处理ꎮ在培养液中分别添加１００μｍｏｌ Ｌ￣１脱落酸(ａｂｓｃｉｓｉｃａｃｉｄꎬＡＢＡ)ꎬ１μｍｏｌ Ｌ￣１２ꎬ４￣表芸苔素内酯(２ꎬ４￣ｅｐｉｂｒａｓｓｉｎｏｌｉｄｅꎬ２ꎬ４￣ｅＢＬ)ꎬ１μｍｏｌ Ｌ￣１吲哚￣３￣乙酸(ｉｎｄｏｌｅ￣３￣ａｃｅｔｉｃａｃｉｄꎬＩＡＡ)ꎬ处理０㊁１㊁２４㊁４８ｈ后取材(取整株幼苗)ꎬ未处理材料同时取样作为对照组ꎬ所有样品于液氮速冻后－８０ħ保存ꎮ激素处理的材料均放在植物培养室(１６ｈ光照/８ｈ黑暗ꎬ白天２８ħ/夜晚２４ħ)ꎮ１.５.４水稻ＲＮＡ的提取及ｃＤＮＡ第一条链的合成㊀ＲＮＡ提取根据华越洋超快型植物ＲＮＡ提取试剂盒(Ｃａｔ.Ｎｏ.０４１６￣５０)的说明书进行ꎮ参照Ｔｏｙｏｂｏ反转录试剂盒(Ｃａｔ.Ｎｏ.ＦＳＱ￣３０１)说明书进行ｃＤＮＡ第一条链的合成ꎮ１.５.５ＯｓＺＡＴ１２基因的ｑＲＴ￣ＰＣＲ(ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｒｅａｌ￣ｔｉｍｅＰＣＲ)检测㊀本研究中的ｑＲＴ￣ＰＣＲ采用ＳＹＢＲ染料法(ＧｅｎＳｔａｒ２ˑＲｅａｌＳｔａｒＧｒｅｅｎＦａｓｔＭｉｘｔｕｒｅꎬＣａｔ.Ｎｏ.Ａ３０１￣１０)ꎮ以水稻ｅＥＦ￣１ａ基因为内参(ｑＰＣＲ￣ｅＥＦ￣１ａ￣Ｆ:５ᶄ￣ＧＣＡＣＧＣＴＣＴＴＣＴＴＧＣＴＴＴＣ￣３ᶄꎻｑＰＣＲ￣ｅＥＦ￣１ａ￣Ｒ:５ᶄ￣ＡＧＧＧＡＡＴＣＴＴＧＴＣＡＧＧＧＴＴＧ￣３ᶄ)ꎬ采用２－әәＣＴ法计算(Ｌｉｖａｋ＆Ｓｃｈｍｉｔｔｇｅｎꎬ２００１)ＯｓＺＡＴ１２基因的相对表达量(ｑＰＣＲ￣ＯｓＺＡＴ１２￣Ｆ:５ᶄ￣ＧＡＣＣＴＧＡＡＣＣＡＴＣＣＡＣＣＣＴＧ￣３ᶄꎻｑＰＣＲ￣ＯｓＺＡＴ１２￣Ｒ:５ᶄ￣ＣＧＧＴＡＴＣＣＡＡＧＡＡＣＴＧＧＴＧＧＡＡ￣３ᶄ)ꎮ１.６ＯｓＺＡＴ１２基因过表达载体和ＣＲＩＳＰＲ/Ｃａｓ９载体构建由于ＯｓＺＡＴ１２在水稻根中特异表达(陈宗新等ꎬ２０１９)ꎬ因此以野生型水稻根的ｃＤＮＡ为模板ꎬ利用引物ＯｓＺＡＴ１２￣Ｆ:５ᶄ￣ＣＧＧＧＡＴＣＣＡＴＧＡＡＧＡＧＧＴＴＴＧＣＡ￣３ᶄ(酶切位点ＢａｍＨＩ)ꎬＯｓＺＡＴ１２￣Ｒ:５ᶄ￣ＡＡＣＴＧＣＡＧＣＴＡＧＴＡＧＣＣＧＡＣＧＣＡ￣３ᶄ(酶切位点ＰｓｔＩ)扩增ＯｓＺＡＴ１２基因ꎬ利用双酶切法构建到ｐＣＡＭＢＩＡ１３０１载体上ꎬ得到过表达载体ｐＣＡＭＢＩＡ１３０１::３５Ｓ::ＯｓＺＡＴ１２ꎮ利用华南农业大学刘耀光实验室设计的网站ＣＲＩＳＰＲ￣ＧＥ(ｈｔｔｐ://ｓｋｌ.ｓｃａｕ.ｅｄｕ.ｃｎ/)设计ＯｓＺＡＴ１２敲除靶点ꎮ为提高敲除效率ꎬ采用双靶点载体的策略ꎬ以ＯｓＺＡＴ１２基因设计２个靶点ꎬ其中靶点５ᶄ￣００８１广㊀西㊀植㊀物４２卷ＣＡＴＧＡＧＧＣＧＣＣＡＣＣＧＣＧＣＣＡ￣３ᶄ以Ｕ６为启动子ꎬ靶点５ᶄ￣ＴＧＣＧＡＣＧＡＣＡＴＧＡＧＣＡＴＣＡＧ￣３ᶄ以Ｕ３为启动子ꎬ具体载体构建参考Ｍａ等(２０１５)的方法ꎮ１.７ＯｓＺＡＴ１２基因遗传转化水稻及转基因植株鉴定将１.６中构建好的重组载体(过表达载体和ＣＲＩＳＰＲ/Ｃａｓ９载体)转化至根癌农杆菌ＥＨＡ１０５感受态细胞中ꎮ采用农杆菌介导的遗传转化法将重组载体转进水稻愈伤组织中ꎬ具体参考李美茹和李洪清(２００３)㊁王亚琴等(２０１１)的方法ꎮ转基因植株的鉴定采用ＰＣＲ方法ꎮ剪取Ｔ１代幼苗约２ｃｍ长的叶片ꎬ利用ＴＰＳ溶液(１００ｍｍｏｌ Ｌ￣１Ｔｒｉｓ￣ＨＣｌꎬｐＨ８.０ꎻ１０ｍｍｏｌ Ｌ￣１ＥＤＴＡ￣Ｎａ２ꎬｐＨ８.０ꎻ１ｍｏｌ Ｌ￣１ＫＣｌ)提取ＤＮＡꎮ过表达ＯｓＺＡＴ１２的转基因植株利用抗性筛选标记基因ＨｐｔＩＩ(ｈｙｇｒｏｍｙｃｉｎｐｈｏｓｐｈｏｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅＩＩ)设计引物Ｈｙｇ￣Ｆ:５ᶄ￣ＧＡＴＧＴＴＧＧＣＧＡＣＣＴＣＧＴＡＴＴ￣３ᶄꎬＨｙｇ￣Ｒ:５ᶄ￣ＴＣＧＴＴＡＴＧＴＴＴＡＴＣＧＧＣＡＣＴＴＴ￣３ᶄꎬ以ＤＮＡ为模板进行ＰＣＲ扩增检测ꎮＣＲＩＳＰＲ植株采用引物ＣＲＩＳＰＲ￣Ｆ:５ᶄ￣ＴＣＡＧＡＣＡＡＣＡＧＡＧＡＧＧＴＴＧＧＴ￣３ᶄ和ＣＲＩＳＰＲ￣Ｒ:５ᶄ￣ＴＡＧＴＡＧＣＣＧＡＣＧＣＡＧＴＣＡＡＣ￣３ᶄ扩增ＯｓＺＡＴ１２包括靶位点在内的片段ꎬ经测序后检测突变位点ꎮ１.８转基因水稻幼苗对外源ＡＢＡ的敏感性分析取野生型㊁过表达ＯｓＺＡＴ１２和敲除ＯｓＺＡＴ１２植株的种子ꎬ经表面消毒后播种于含不同浓度ＡＢＡ(０㊁１㊁５㊁１０μｍｏｌ Ｌ￣１)的１/２ＭＳ培养基上ꎬ每个株系在不同ＡＢＡ浓度培养基上播种３０粒种子ꎬ在植物培养室(１６ｈ光照/８ｈ黑暗ꎬ白天２８ħ/夜晚２４ħ)培养１０ｄ后拍照并统计株高和根长ꎮ１.９数据分析所有实验均进行３次生物学重复ꎬ每次重复中每个样品设置３个技术重复ꎮ数据统计为平均值ʃ标准偏差ꎮ利用软件ＳＰＳＳＳｔａｔｉｓｔｉｃｓ中的单因素方差分析进行数据的显著性分析(∗Ｐ<０.０５ꎻ∗∗Ｐ<０.０１)ꎮ２㊀结果与分析２.１转录因子ＯｓＺＡＴ１２保守结构域的分析ＯｓＺＡＴ１２(Ｏｓ０５ｇ０１１４４００)基因编码区全长５９７ｂｐꎬ该基因不含内含子ꎬ编码１９８个氨基酸(陈宗新等ꎬ２０１９)ꎮ为进一步研究ＯｓＺＡＴ１２蛋白结构域的保守性及其序列特点ꎬ对拟南芥和水稻Ｃ１￣２ｉ亚家族中的部分成员进行多重序列比对ꎬ结果如图１所示ꎬＯｓＺＡＴ１２的结构域与拟南芥和水稻中的同源蛋白一致ꎬ均含有２个包含ＱＡＬＧＧＨ保守序列的锌指结构域以及１个ＥＡＲｍｏｔｉｆ(ｅｔｈｙｌｅｎｅ￣ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅｅｌｅｍｅｎｔｂｉｎｄｉｎｇｆａｃｔｏｒ￣ａｓｓｏｃｉａｔｅｄａｍｐｈｉｐｈｉｌｉｃｒｅｐｒｅｓｓｉｏｎｍｏｔｉｆ)ꎮ蛋白Ｃ末端的ＥＡＲｍｏｔｉｆ通常被认为具有抑制活性(Ｍｅｉｓｓｎｅｒ＆Ｍｉｃｈａｅｌꎬ１９９７ꎻＥｎｇｌｂｒｅｃｈｔｅｔａｌ.ꎬ２００４ꎻＣｉｆｔｃｉ￣Ｙｉｌｍａｚ＆Ｍｉｔｔｌｅｒꎬ２００８)ꎮ以上结果说明ꎬＯｓＺＡＴ１２是一个典型的Ｃ２Ｈ２型锌指蛋白ꎬ属于Ｃ１￣２ｉ亚家族ꎬ可能具有转录抑制活性ꎮ２.２转录因子ＯｓＺＡＴ１２的转录活性分析采用双荧光素酶报告系统检测ＯｓＺＡＴ１２的转录活性ꎬ将ＯｓＺＡＴ１２与包含ＧＡＬ４ＤＮＡ结合结构域(ＧＡＬ４ＤＮＡｂｉｎｄｉｎｇｄｏｍａｉｎꎬＧＡＬＢＤ)的效应载体融合(图２:Ａ)ꎬ同时与携带荧光素酶基因的报告载体共同转化拟南芥原生质体ꎬ检测对照组和实验组的萤火虫荧光素酶活性和海肾荧光素酶活性并计算相对ＬＵＣ/ＲＥＮ比值ꎮ实验组的相对ＬＵＣ/ＲＥＮ比值显著低于对照组(图２:Ｂ)ꎬ说明转录因子ＯｓＺＡＴ１２具有转录抑制活性ꎮ２.３ＯｓＺＡＴ１２启动子的序列分析以水稻ＯｓＺＡＴ１２基因的起始密码子(ＡＴＧ)上游２０００ｂｐ为研究对象ꎬ使用启动子在线分析网站对ＯｓＺＡＴ１２启动子进行调控元件预测ꎬ结果显示ꎬＯｓＺＡＴ１２启动子上调控元件非常丰富ꎬ除了基本的核心启动子元件(ＴＡＴＡｂｏｘ和ＣＡＡＴｂｏｘ元件)以外ꎬ该段序列中还具有非生物胁迫和激素相关的顺式作用元件ꎮ其中ꎬ与非生物胁迫相关的有２个ＭＹＢ转录因子结合元件ꎻ与激素相关的元件包括３个ＧＡ响应元件㊁３个ＡＢＡ响应元件㊁２个Ａｕｘｉｎ响应元件和１个ＪＡ响应元件等(图３)ꎮ由此推测ꎬＯｓＺＡＴ１２基因的表达可能受非生物胁迫因子和多种激素的调节ꎮ２.４非生物胁迫处理下ＯｓＺＡＴ１２的表达分析拟南芥ＺＡＴ１２在活性氧以及非生物胁迫信号传导中起着重要作用(Ｄａｖｌｅｔｏｖａｅｔａｌ.ꎬ２００５)ꎮ水稻ＯｓＺＡＴ１２启动子中含有非生物胁迫相关的元件(图３)ꎬ推测其可能响应非生物胁迫ꎮ因此ꎬ进一步检测了水稻幼苗在低温(４ħ)㊁渗透胁迫(２０％ＰＥＧ６０００)㊁氧化胁迫(２０μｍｏｌ Ｌ￣１ＭＶ)和盐胁迫(１００ｍｍｏｌ Ｌ￣１ＮａＣｌ)处理下ＯｓＺＡＴ１２的表达ꎮ如图４:Ａ所示ꎬ低温处理４８ｈ内ꎬＯｓＺＡＴ１２的表达均呈下调趋势ꎬ其中在处理１２ｈ时ꎬＯｓＺＡＴ１２的表１０８１１１期陈言博等:水稻ＯｓＺＡＴ１２基因响应非生物胁迫和植物激素的研究黑色部分表示相似性＝１００％ꎬ粉色部分表示相似性在７５％~１００％之间(不包括１００％)ꎬ蓝色部分表示相似性在５０％~７５％之间(不包括７５％)ꎬ黄色部分表示相似性在３３％~５０％之间(不包括５０％)ꎬ白色部分表示相似性低于３３％ꎮＢｌａｃｋｐａｒｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｓｉｍｉｌａｒｉｔｉｅｓ＝１００％ꎬｐｉｎｋｐａｒｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｓｉｍｉｌａｒｉｔｉｅｓｂｅｔｗｅｅｎ７５％ａｎｄ１００％(ｅｘｃｌｕｄｉｎｇ１００％)ꎬｂｌｕｅｐａｒｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｓｉｍｉｌａｒｉｔｉｅｓｂｅｔｗｅｅｎ５０％ａｎｄ７５％(ｅｘｃｌｕｄｉｎｇ７５％)ꎬｙｅｌｌｏｗｐａｒｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｓｉｍｉｌａｒｉｔｉｅｓｂｅｔｗｅｅｎ３３％ａｎｄ５０％(ｅｘｃｌｕｄｉｎｇ５０％)ꎬｔｈｅｗｈｉｔｅｐａｒｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｓｉｍｉｌａｒｉｔｉｅｓ<３３％.图１㊀水稻和拟南芥部分Ｃ２Ｈ２型锌指蛋白氨基酸序列的多重比对Ｆｉｇ.１㊀ＭｕｌｔｉｐｌｅａｌｉｇｎｍｅｎｔｏｆａｍｉｎｏａｃｉｄｓｅｑｕｅｎｃｅｓｏｆｐａｒｔｉａｌＣ２Ｈ２ｚｉｎｃｆｉｎｇｅｒｐｒｏｔｅｉｎｓｉｎＯｒｙｚａｓａｔｉｖａａｎｄＡｒａｂｉｄｏｐｓｉｓｔｈａｌｉａｎａ达量降到最低ꎬ之后略微上调ꎮ在渗透胁迫处理下ꎬＯｓＺＡＴ１２表达量呈先下降后上升的趋势ꎬ从３ｈ上升一直到４８ｈꎬＯｓＺＡＴ１２的表达量达到未处理时的２倍左右(图４:Ｂ)ꎮ而在２０μｍｏｌ Ｌ￣１ＭＶ和１００ｍｍｏｌ Ｌ￣１ＮａＣｌ的处理下ꎬＯｓＺＡＴ１２的表达量随时间变化未出现明显的上调或下调趋势(图２０８１广㊀西㊀植㊀物４２卷Ａ.双荧光素酶实验载体构建示意图ꎬ其中ＧＡＬＢＥ是ＧＡＬ４结合元件ꎬＧＡＬＢＤ是ＧＡＬ４ＤＮＡ结合结构域ꎬ３５Ｓｍｉｎｉ启动子是只含４６ｂｐ的３５Ｓ启动子ꎻＢ.双荧光素酶报告系统检测ＯｓＺＡＴ１２的转录活性ꎬ报告载体和效应空载体作为对照组ꎬ报告载体和连有ＯｓＺＡＴ１２的效应载体作为实验组ꎬ实验结果为３次生物学重复的平均值ʃ标准偏差ꎮ对照组的ＬＵＣ/ＲＥＮ比值设为１ꎬ∗∗表示与对照组相比达到显著水平(Ｐ<０.０１)ꎮＡ.Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆｐｌａｓｍｉｄｓｕｓｅｄｉｎｄｕａｌ￣ｌｕｃｉｆｅｒａｓｅａｓｓａｙꎬＧＡＬＢＥｉｓＧＡＬ４ｂｉｎｄｉｎｇｅｌｅｍｅｎｔꎬＧＡＬＢＤｉｓＧＡＬ４ＤＮＡｂｉｎｄｉｎｇｄｏｍａｉｎꎬａｎｄ３５Ｓｍｉｎｉｐｒｏｍｏｔｅｒｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔ３５Ｓｐｒｏｍｏｔｅｒｏｎｌｙｃｏｎｔａｉｎｓ４６ｂｐꎻＢ.ＤｕａｌｌｕｃｉｆｅｒａｓｅｒｅｐｏｒｔｅｒｓｙｓｔｅｍｄｅｔｅｃｔｓｔｈｅｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎａｌａｃｔｉｖｉｔｙｏｆＯｓＺＡＴ１２ꎬｔｈｅｒｅｐｏｒｔｅｒａｎｄｅｆｆｅｃｔｏｒｖｅｃｔｏｒｓｓｅｒｖｅａｓｃｏｎｔｒｏｌｇｒｏｕｐꎬｔｈｅｒｅｐｏｒｔｅｒｖｅｃｔｏｒｓａｎｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｒｖｅｃｔｏｒｗｉｔｈＯｓＺＡＴ１２ａｒｅｕｓｅｄａｓｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｇｒｏｕｐꎬｖａｌｕｅｓａｒｅｘʃｓｆｒｏｍｔｈｒｅｅｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｐｌｉｃａｔｅｓ.ＴｈｅＬＵＣ/ＲＥＮｒａｔｉｏｏｆｃｏｎｔｒｏｌｇｒｏｕｐｉｓｄｅｆｉｎｅｄａｓ１ꎬ∗∗ｉｎｄｉｃａｔｅｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｃｏｎｔｒｏｌｇｒｏｕｐ(Ｐ<０.０１).图２㊀ＯｓＺＡＴ１２的转录活性分析Ｆｉｇ.２㊀ＴｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎａｌａｃｔｉｖｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓｏｆＯｓＺＡＴ１２４:ＣꎬＤ)ꎮ以上结果表明ꎬＯｓＺＡＴ１２基因的表达响应多种非生物胁迫ꎬ并随胁迫时间的延长其表达量出现不同的变化趋势ꎮ２.５不同植物激素处理下ＯｓＺＡＴ１２的表达分析植物激素作为植物内源信号分子ꎬ在植物生长发育过程中具有重要作用ꎮＯｓＺＡＴ１２的启动子中含有多个激素相关元件(图３)ꎬ推测其可能响应激素水平的变化ꎮ植物激素处理实验结果表明ꎬ外施ＡＢＡ显著下调ＯｓＺＡＴ１２的表达ꎮ处理１ｈ时ＯｓＺＡＴ１２的表达量迅速下降ꎬ在２４ｈ降到最低ꎬ约为对照的１/１０ꎬ４８ｈ时略有升高(图５:Ａ)ꎮ相反ꎬ外施１μｍｏｌ Ｌ￣１的２ꎬ４￣ｅＢＬꎬ在１ｈ时ＯｓＺＡＴ１２表达开始上调ꎬ一直持续到４８ｈ且达到最高ꎬ为对照的１２倍(图５:Ｂ)ꎮ此外ꎬＩＡＡ处理也能上调ＯｓＺＡＴ１２的表达ꎬ其表达量在２４ｈ达到最高ꎬ一直持续到４８ｈ(图５:Ｃ)ꎮ以上结果表明ꎬＯｓＺＡＴ１２对不同植物激素的响应各异ꎬ可能参与不同植物激素信号对水稻生长发育的调控ꎮ２.６ＯｓＺＡＴ１２转基因植株的获得２.６.１ＯｓＺＡＴ１２敲除植株的筛选㊀使用特异检测引物(ＣＲＩＳＰＲ￣Ｆ和ＣＲＩＳＰＲ￣Ｒ)先对ＯｓＺＡＴ１２敲除植株的基因组ＤＮＡ进行ＰＣＲ扩增ꎬ再对得到的单一ＰＣＲ片段产物进行测序ꎬ结果得到了３个敲除ＯｓＺＡＴ１２的纯合株系ꎬ其中ｏｓｚａｔ１２￣１２￣３和ｏｓｚａｔ１２￣８￣１５株系均为单碱基插入ꎬ而ｏｓｚａｔ１２￣１０￣１０株系则是缺失一段序列(图６)ꎮ２.６.２ＯｓＺＡＴ１２过表达植株的表达量检测㊀获得４个过表达ＯｓＺＡＴ１２纯合株系ꎬ并分别命名为ＯＥ８㊁ＯＥ３㊁ＯＥ９和ＯＥ５ꎮｑＲＴ￣ＰＣＲ结果(图７)显示ꎬ与野生型相比ꎬ过表达株系ＯＥ８㊁ＯＥ３和ＯＥ５的表达量显著提高ꎬＯＥ９的表达量虽有所提高但与野生型无显著差异ꎮ因此ꎬ本研究选取ＯＥ８和ＯＥ３用于后续研究ꎮ２.７ＯｓＺＡＴ１２转基因水稻对ＡＢＡ的敏感性分析ＡＢＡ作为胁迫激素ꎬ是植物响应生物/非生物胁迫的重要调控因子(Ｃｈｅｎｅｔａｌ.ꎬ２０２０ꎻＢｈａｒａｔｈｅｔａｌ.ꎬ２０２１)ꎮＯｓＺＡＴ１２启动子序列中包含３个ＡＢＡ响应元件(图３)ꎬ并且ＡＢＡ有抑制ＯｓＺＡＴ１２表达的作用(图５:Ａ)ꎮ在获得过表达ＯｓＺＡＴ１２和敲除ＯｓＺＡＴ１２的植株后ꎬ进一步检测其对ＡＢＡ的敏感性ꎬ结果表明ꎬＡＢＡ抑制了野生型和ＯｓＺＡＴ１２超表达幼苗的生长ꎬ并随着ＡＢＡ浓度的升高抑制程度越大ꎬ而ＯｓＺＡＴ１２过表达株系的株高㊁根长都显著高于野生型(图８)ꎮＯｓＺＡＴ１２敲除植株的株高在５μｍｏｌ Ｌ￣１ＡＢＡ处理下显著低于野生型ꎻ在低浓度ＡＢＡ(１μｍｏｌ Ｌ￣１)处理下ꎬ其根长显著高于野生型ꎻ但在较高浓度ＡＢＡ(１０μｍｏｌ Ｌ￣１)处理下ꎬ根长与野生型无显著差异(图８)ꎮ以上结果表明ꎬ过表达ＯｓＺＡＴ１２会降低水稻对ＡＢＡ的敏感性ꎬ而敲除ＯｓＺＡＴ１２则在合适的ＡＢＡ浓度下才会增强水稻对ＡＢＡ的敏感性ꎮ２.８ＯｓＺＡＴ１２转基因植株农艺性状的观察与统计农艺性状的统计分析结果表明ꎬ在分蘖期㊁抽穗期㊁成熟期这３个时期中ꎬＯｓＺＡＴ１２过表达水稻的株高均显著低于野生型ꎬ而ＯｓＺＡＴ１２敲除植株则与野生型没有显著差异(图９:ＡꎬＢꎬＤꎬＦ)ꎻ根长３０８１１１期陈言博等:水稻ＯｓＺＡＴ１２基因响应非生物胁迫和植物激素的研究图３㊀ＯｓＺＡＴ１２启动子的生物信息学分析Ｆｉｇ.３㊀ＢｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓａｎａｌｙｓｉｓｏｆＯｓＺＡＴ１２ｐｒｏｍｏｔｅｒＡ.ＯｓＺＡＴ１２在４ħ胁迫处理下的表达量分析ꎻＢ.ＯｓＺＡＴ１２在２０％ＰＥＧ胁迫处理下的表达量分析ꎻＣ.ＯｓＺＡＴ１２在２０μｍｏｌ Ｌ￣１ＭＶ胁迫处理下的表达量分析ꎻＤ.ＯｓＺＡＴ１２在１００ｍｍｏｌ Ｌ￣１ＮａＣｌ胁迫处理下的表达量分析ꎮ每组处理０ｈ的相对表达量分别设为１ꎬ下同ꎮ∗表示与对０ｈ比达到显著水平(Ｐ<０.０５)ꎮＡ.ＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎｌｅｖｅｌｏｆＯｓＺＡＴ１２ｕｎｄｅｒ４ħｔｒｅａｔｍｅｎｔꎻＢ.ＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎｌｅｖｅｌｏｆＯｓＺＡＴ１２ｕｎｄｅｒ２０％ＰＥＧｔｒｅａｔｍｅｎｔꎻＣ.ＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎｌｅｖｅｌｏｆＯｓＺＡＴ１２ｕｎｄｅｒ２０μｍｏｌ Ｌ￣１ＭＶｔｒｅａｔｍｅｎｔꎻＤ.ＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎｌｅｖｅｌｏｆＯｓＺＡＴ１２ｕｎｄｅｒ１００ｍｍｏｌ Ｌ￣１ＮａＣｌｔｒｅａｔｍｅｎｔ.Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｖｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｌｅｖｅｌｏｆ０ｈａｆｔｅｒｅａｃｈｔｒｅａｔｍｅｎｔｉｓｄｅｆｉｎｅｄａｓ１ꎬｔｈｅｓａｍｅｂｅｌｏｗ.∗ｉｎｄｉｃａｔｅｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈ０ｈ(Ｐ<０.０５).图４㊀不同非生物胁迫下ＯｓＺＡＴ１２的表达水平Ｆｉｇ.４㊀ＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎｌｅｖｅｌｓｏｆＯｓＺＡＴ１２ｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｂｉｏｔｉｃｓｔｒｅｓｓｅｓ和分蘖数这２个指标ꎬ无论是ＯｓＺＡＴ１２过表达还是敲除植株ꎬ均与野生型无显著差异(图９:ＣꎬＥꎬＧ)ꎮＯｓＺＡＴ１２敲除植株的每株穗数和结实率均显著低于野生型ꎬ而ＯｓＺＡＴ１２过表达株系与野生型４０８１广㊀西㊀植㊀物４２卷Ａ.ＯｓＺＡＴ１２在１００μｍｏｌ Ｌ￣１ＡＢＡ处理下的表达量分析ꎻＢ.ＯｓＺＡＴ１２在１μｍｏｌ Ｌ￣１２４￣ｅＢＬ处理下的表达量分析ꎻＣ.ＯｓＺＡＴ１２在１μｍｏｌ Ｌ￣１ＩＡＡ处理下的表达量分析ꎮ∗和∗∗表示与０ｈ相比达到显著水平(∗Ｐ<０.０５ꎬ∗∗Ｐ<０.０１)ꎮＡ.ＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎｌｅｖｅｌｏｆＯｓＺＡＴ１２ｕｎｄｅｒ１００μｍｏｌ Ｌ￣１ＡＢＡｔｒｅａｔｍｅｎｔꎻＢ.ＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎｌｅｖｅｌｏｆＯｓＺＡＴ１２ｕｎｄｅｒ１μｍｏｌ Ｌ￣１２４￣ｅＢＬｔｒｅａｔｍｅｎｔꎻＣ.ＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎｌｅｖｅｌｏｆＯｓＺＡＴ１２ｕｎｄｅｒ１μｍｏｌ Ｌ￣１ＩＡＡｔｒｅａｔｍｅｎｔ.∗ａｎｄ∗∗ｉｎｄｉｃａｔｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅ０ｈ(∗Ｐ<０.０５ꎬ∗∗Ｐ<０.０１).图５㊀不同植物激素处理下ＯｓＺＡＴ１２的表达水平Ｆｉｇ.５㊀ＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎｌｅｖｅｌｓｏｆＯｓＺＡＴ１２ｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｈｙｔｏｈｏｒｍｏｎｅｓｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ图６㊀不同ＯｓＺＡＴ１２敲除株系的测序结果Ｆｉｇ.６㊀ＳｅｑｕｅｎｃｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔＯｓＺＡＴ１２ｋｎｏｃｋｏｕｔｌｉｎｅｓ则无显著差异(图９:ＨꎬＩ)ꎮ以上结果表明ꎬＯｓＺＡＴ１２影响水稻的株高㊁每株穗数和结实率ꎮ３㊀讨论与结论锌指蛋白是真核生物体内一类重要的转录调控因子家族ꎬ其中Ｃ２Ｈ２型锌指蛋白是最常见的一类(Ｔａｋａｔｓｕｊｉꎬ１９９９)ꎮＣ２Ｈ２型锌指蛋白通常包含１~６个锌指结构域ꎬ并在锌指结构的α￣螺旋中含有ＱＡＬＧＧＨ保守序列(Ｓａｋａｍｏｔｏｅｔａｌ.ꎬ２０００ꎻＥｎｇｌｂｒｅｃｈｔｅｔａｌ.ꎬ２００４ꎻＣｉｆｔｃｉ￣Ｙｉｌｍａｚ＆Ｍｉｔｔｌｅｒꎬ２００８ꎻＷａｎｇｅｔａｌ.ꎬ２０１９)ꎮ本研究发现ꎬ水稻ＯｓＺＡＴ１２具有２个典型的Ｃ２Ｈ２锌指结构和１个ＥＡＲｍｏｔｉｆꎬ并与拟南芥ＺＡＴ１２有较高的同源性ꎬ说明ＯｓＺＡＴ１２属于水稻Ｃ２Ｈ２锌指蛋白家族成员ꎮ大多数含有ＥＡＲｍｏｔｉｆ的锌指蛋白都表现出转录抑制活性(Ｏｈｔａｅｔａｌ.ꎬ２００１)ꎬ如矮牵牛ＺＰＴ２￣３的瞬时表达分析表明其起着阻遏物的作用(Ｓｕｇａｎｏｅｔａｌ.ꎬ２００３)ꎬ而含有ＥＡＲｍｏｔｉｆｌｉｋｅ的拟南芥ＺＡＴ１２ꎬ在响应冷胁迫时可能作为ＡｔＣＢＦ转录因子的抑制子起作用(Ｖｏｇｅｌｅｔａｌ.ꎬ２００５)ꎮ本研究结果表明ꎬ水稻ＯｓＺＡＴ１２蛋白具有转录抑制活性ꎬ是一个有功能的转录抑制因子ꎮ植物Ｃ２Ｈ２型锌指蛋白作为一类重要的转录因子ꎬ是目前研究较为深入的一类锌指蛋白ꎮ该类转录因子在植物生长发育和响应非生物胁迫中具有重要调控作用(Ｓａｋａｍｏｔｏｅｔａｌ.ꎬ２００４ꎻＤａｖｌｅｔｏｖａｅｔａｌ.ꎬ２００５ꎻＭｉｔｔｌｅｒｅｔａｌ.ꎬ２００６ꎻＲｏｓｓｅｌｅｔａｌ.ꎬ２００７ꎻＸｉｅｅｔａｌ.ꎬ２０１２ꎻＳｈｉｅｔａｌ.ꎬ２０１４ꎻＣｈｅｎｅｔａｌ.ꎬ２０１６ꎻＹｉｎｅｔａｌ.ꎬ２０１７ꎻＢａｌｌｅｒｉｎｉｅｔａｌ.ꎬ２０２０ꎻＹｉｎｅｔａｌ.ꎬ２０２０ꎻＺｈａｎｇｅｔａｌ.ꎬ２０２１ꎻＲｏｄａｓｅｔａｌ.ꎬ２０２１)ꎮ油菜ＢｎＬＡＴＥ(ＬＡＴＥＦＬＯＷＥＲＩＮＧ)通过限制油菜角果５０８１１１期陈言博等:水稻ＯｓＺＡＴ１２基因响应非生物胁迫和植物激素的研究ＷＴ中ＯｓＺＡＴ１２基因的相对表达量设为１ꎮ∗表示与ＷＴ相比达到显著水平(Ｐ<０.０５)ꎮＲｅｌａｔｉｖｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｌｅｖｅｌｏｆＯｓＺＡＴ１２ｉｎＷＴｉｓｄｅｆｉｎｅｄａｓ１.∗ｉｎｄｉｃａｔｅｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈＷＴ(Ｐ<０.０５).图７㊀ｑＲＴ￣ＰＣＲ分析转基因植株中ＯｓＺＡＴ１２的表达量Ｆｉｇ.７㊀ｑＲＴ￣ＰＣＲａｎａｌｙｓｉｓｏｆＯｓＺＡＴ１２ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｉｎｔｒａｎｓｇｅｎｉｃｐｌａｎｔｓ中木质素的聚合减少角果的破裂(Ｔａｏｅｔａｌ.ꎬ２０１７)ꎮ水稻ＮＳＧ１基因编码Ｃ２Ｈ２型锌指蛋白ꎬ与拟南芥ＳＵＰ(ＳＵＰＥＲＭＡＮ)㊁ＪＡＧ(ＪＡＧＧＥＤ)和ＮＵＢ(ＮＵＢＢＩＮ)及水稻ＳＬ１(ＳＴＡＭＥＮＬＥＳＳ１)的功能类似ꎬ参与调控水稻花发育(Ｄｉｎｎｅｎｙｅｔａｌ.ꎬ２００４ꎻＯｈｎｏｅｔａｌ.ꎬ２００４ꎻＸｉａｏｅｔａｌ.ꎬ２００９ꎻＺｈｕａｎｇｅｔａｌ.ꎬ２０２０)ꎮ组成型过表达ＡｔＺＡＴ１０的转基因拟南芥表现为生长阻滞(Ｓａｋａｍｏｔｏｅｔａｌ.ꎬ２００４ꎻＭｉｔｔｌｅｒｅｔａｌ.ꎬ２００６)ꎮ本实验室前期研究(陈宗新等ꎬ２０１９)发现ꎬ异源过表达ＯｓＺＡＴ１２拟南芥植株矮小ꎬ根生长受到抑制ꎮ与异源转化ＯｓＺＡＴ１２的拟南芥表型相似ꎬ该研究也发现过表达ＯｓＺＡＴ１２水稻植株在分蘖期㊁抽穗期和成熟期的株高均显著降低ꎮ该类表型都类似于拟南芥或水稻等植株遭遇胁迫后或过表达胁迫相关转录因子如ＤＲＥＢ１植株的表型(Ｋａｓｕｇａｅｔａｌ.ꎬ１９９９)ꎬ说明ＯｓＺＡＴ１２可能为胁迫相关基因ꎮ植物对非生物胁迫的耐受性ꎬ主要依赖于激活植物体内与胁迫相关的分子调控网络ꎬ包括信号刺激的应答㊁激素信号转导途径㊁诱导信号通路基因的表达等(Ｄａｎｓａｎａｅｔａｌ.ꎬ２０１４ꎻＬｉｍａｅｔａｌ.ꎬ２０１５)ꎮ冷胁迫会对植物造成损伤ꎬ严重时可使植物死亡(Ｗａｎｇｅｔａｌ.ꎬ２０１７)ꎮＣ２Ｈ２锌指蛋白可通过直接调控下游冷胁迫相关基因来增强植物的抗寒能力(Ｈａｎｅｔａｌ.ꎬ２０２０)ꎮ番茄ＳｌＣＺＦＰ１基因通过诱导ＣＯＲ(ｃｏｌｄ￣ｒｅｇｕｌａｔｅｄ)或冷响应相关基因的组成型表达ꎬ增强转基因拟南芥和水稻的耐寒性(Ｚｈａｎｇｅｔａｌ.ꎬ２０１１)ꎮ大豆ＧｍＺＦ１通过结合ＣＯＲ６.６启动子区并上调该基因的表达ꎬ调节转基因拟南芥对冷胁迫的抗性(Ｙｕｅｔａｌ.ꎬ２０１４)ꎮ在香蕉中ꎬ过表达ＭａＣ２Ｈ２￣２和ＭａＣ２Ｈ２￣３显著抑制ＭａＩＣＥ１(ｉｎｄｕｃｅｒｏｆＣＢＦｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎꎬ冷信号传导途径的一个关键组成部分)的转录ꎮ因此ꎬＭａＣ２Ｈ２ｓ可能通过抑制ＭａＩＣＥ１的转录来增强香蕉的抗寒性(Ｈａｎ＆Ｆｕꎬ２０１９)ꎮ低温处理上调拟南芥ＺＡＴ１２的表达(Ｄａｖｌｅｔｏｖａｅｔａｌ.ꎬ２００５)ꎬ过表达该基因则下调ＣＢＦ(Ｃ￣ｒｅｐｅａｔ/ＤＲＥＢｉｎｄｉｎｇＦａｃｔｏｒ)基因的表达ꎬ表明ＺＡＴ１２负调控拟南芥对冷胁迫的适应(Ｖｏｇｅｌｅｔａｌ.ꎬ２００５)ꎮ本研究表明ꎬ４ħ下调ＯｓＺＡＴ１２的表达ꎬ说明ＺＡＴ１２在拟南芥和水稻中对低温胁迫的响应模式不同ꎬ暗示两者的功能可能不同ꎮ许多非生物胁迫(如盐㊁冷和干旱)ꎬ可诱发植物产生渗透胁迫(Ｈａｎｅｔａｌ.ꎬ２０２０)ꎮ渗透胁迫导致植物生理干旱㊁离子失衡㊁氧化损伤和生长抑制(Ｙａｍａｇｕｃｈｉ￣Ｓｈｉｎｏｚａｋｉ＆Ｓｈｉｎｏｚａｋｉꎬ２００６)ꎮ拟南芥ＺＡＴ１０在渗透胁迫处理后表达显著上调ꎬ尤其是在叶片中ꎻ过表达ＺＡＴ１０拟南芥和ｚａｔ１０突变体均表现出对渗透胁迫的耐受性增强(Ｍｉｔｔｌｅｒｅｔａｌ.ꎬ２００６)ꎮ在拟南芥中ꎬＺＡＴ１０被认为是渗透胁迫的正调控因子并受ＭＡＰ激酶的调控(Ｎｇｕｙｅｎｅｔａｌ.ꎬ２０１６)ꎮ杨树中鉴定出１６个Ｃ１￣２ｉ亚家族成员ꎬ其中６个成员参与了渗透胁迫(Ｇｏｕｒｃｉｌｌｅａｕｅｔａｌ.ꎬ２０１１)ꎮ在拟南芥中异源过表达大豆ＧｍＺＡＴ４ꎬ该基因可通过ＡＢＡ途径提高拟南芥对２０％ＰＥＧ６０００的耐受性(Ｓｕｎｅｔａｌ.ꎬ２０１９)ꎮ在水稻中ꎬ２０％ＰＥＧ６０００处理后ＲＺＦ７１的表达显著上调ꎬ表明该基因在渗透胁迫反应中发挥重要作用(Ｇｕｏｅｔａｌ.ꎬ２００７)ꎮ与拟南芥ＺＡＴ１０和水稻ＲＺＦ７１的表达模式不同ꎬ本研究发现ꎬ在２０％ＰＥＧ６０００的渗透胁迫处理过程中ꎬＯｓＺＡＴ１２的表达先下降ꎬ随后逐渐转变为上调趋势ꎮ综合以上结果表明ꎬＯｓＺＡＴ１２的表达受到非生物胁迫(如低温或渗透胁迫)的调控ꎬ因此推测ＯｓＺＡＴ１２参与了水稻响应非生物胁迫的过程ꎮ本研究对水稻ＯｓＺＡＴ１２启动子分析发现其中含有激素相关元件ꎬＯｓＺＡＴ１２的表达在２ꎬ４￣ｅＢＬ㊁ＩＡＡ处理后上调ꎬ推测ＯｓＺＡＴ１２参与了不同激素信号途径ꎮＡＢＡ是植物非生物胁迫中一个重要的调控因子ꎬ由于其广泛在干旱㊁寒冷㊁高温㊁盐胁迫６０８１广㊀西㊀植㊀物４２卷ＯｓＺＡＴ１２转基因水稻在不同浓度外源ＡＢＡ处理下的表型(Ａ)㊁株高(Ｂ)和根长(Ｃ)ꎬ标尺＝２ｃｍꎮＯＥ８㊁ＯＥ３为ＯｓＺＡＴ１２过表达植株ꎻｏｓｚａｔ１２￣１０￣１０为ＯｓＺＡＴ１２敲除植株ꎮ∗和∗∗表示与ＷＴ相比达到显著水平(∗Ｐ<０.０５ꎬ∗∗Ｐ<０.０１)ꎬｎ＝３０ꎮ下同ꎮＰｈｅｎｏｔｙｐｅ(Ａ)ꎬｓｈｏｏｔｌｅｎｇｔｈ(Ｂ)ａｎｄｒｏｏｔｌｅｎｇｔｈ(Ｃ)ｏｆＯｓＺＡＴ１２ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃｒｉｃｅｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆｅｘｏｇｅｎｏｕｓＡＢＡｔｒｅａｔｍｅｎｔꎬｓｃａｌｅｂａｒ＝２ｃｍ.ＯＥ８ａｎｄＯＥ３ａｒｅＯｓＺＡＴ１２ｏｖｅｒｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｐｌａｎｔｓꎻｏｓｚａｔ１２￣１２￣３ꎬｏｓｚａｔ１２￣１０￣１０ａｎｄｏｓｚａｔ１２￣８￣１５ａｒｅＯｓＺＡＴ１２ｋｎｏｃｋｏｕｔｐｌａｎｔｓ.∗ａｎｄ∗∗ｉｎｄｉｃａｔｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈＷＴ(∗Ｐ<０.０５ꎬ∗∗Ｐ<０.０１)ꎬｎ＝３０.Ｔｈｅｓａｍｅｂｅｌｏｗ.图８㊀ＯｓＺＡＴ１２转基因水稻幼苗对ＡＢＡ的敏感性分析Ｆｉｇ.８㊀ＳｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓｏｆＯｓＺＡＴ１２ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃｒｉｃｅｓｅｅｄｌｉｎｇｓｔｏＡＢＡ和水涝等逆境中具有重要作用ꎬ因此被称为胁迫激素(Ｃｈｅｎｅｔａｌ.ꎬ２０２０ꎻＢｈａｒａｔｈｅｔａｌ.ꎬ２０２１)ꎮ水稻Ｃ１￣２ｉ亚家族成员的ＺＦＰ１７９ꎬＡＢＡ处理３ｈ后其表达上调ꎬ随后下调ꎬ至２４ｈ时达到最高(Ｓｕｎｅｔａｌ.ꎬ２０１０)ꎬ而本研究却发现ꎬＡＢＡ显著下调ＯｓＺＡＴ１２的表达ꎬ说明两者在ＡＢＡ信号传导途径中的功能可能存在不同ꎮ过表达ＺＦＰ１７９基因的水稻幼苗表现增加对ＡＢＡ的敏感性(Ｓｕｎｅｔａｌ.ꎬ２０１０)ꎬ而本研究则发现过表达ＯｓＺＡＴ１２降低了水稻对ＡＢＡ处理的敏感性ꎮ过表达ＯｓＺＡＴ１２水稻幼苗和过表达ＺＦＰ１７９水稻幼苗对外源ＡＢＡ敏感性的差异可能与这两个基因对ＡＢＡ的响应模式不同有关ꎮ此外ꎬＯｓＺＡＴ１２敲除植株的株高只有在５μｍｏｌ Ｌ￣１ＡＢＡ处理下显著低于野生型ꎻ在正常条件及低浓度ＡＢＡ(１μｍｏｌ Ｌ￣１)处理下ꎬ根长显著高于野生型ꎻ在较高浓度ＡＢＡ(１０μｍｏｌ Ｌ￣１)处理下ꎬ根长与野生型无显著差异ꎮ我们推测ꎬ敲除ＯｓＺＡＴ１２后可能会降低植株内源ＡＢＡ含量ꎬ只有在外施合适浓度的ＡＢＡ时ꎬ敲除ＯｓＺＡＴ１２植株才会表现出对ＡＢＡ的敏感性增强ꎬ这与ｏｓｂｇｌｕ３３水稻突变体及过表达ＺｍＷＲＫＹ１１４的水稻植株对外源ＡＢＡ的响应方式相似(Ｒｅｎｅｔａｌ.ꎬ２０１９ꎻＢｏｅｔａｌ.ꎬ２０２０)ꎮ结合ＯｓＺＡＴ１２对非生物胁迫(低温胁迫和渗透胁迫)及胁迫激素ＡＢＡ的响应模式ꎬ推测ＯｓＺＡＴ１２参与调节非生物胁迫及激素信号途径ꎬ进而影响了水稻株型的发育ꎬ并在水稻穗型及结实中具有重要调控作用ꎮ本文进一步深入研究了ＯｓＺＡＴ１２参与植物不同非生物胁迫应答的分子机制和ＡＢＡ信号转导途径的调控ꎬ将为利用ＯｓＺＡＴ１２进行水稻耐逆稳产分子设计育种提供实验依据ꎮ参考文献:ＢＡＬＬＥＲＩＮＩＥＳꎬＭＩＮＹꎬＥＤＷＡＲＤＳＭＢꎬｅｔａｌ.ꎬ２０２０.ＰＯＰＯＶＩＣＨꎬｅｎｃｏｄｉｎｇａＣ２Ｈ２ｚｉｎｃ￣ｆｉｎｇｅｒｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎｆａｃｔｏｒꎬｐｌａｙｓａｃｅｎｔｒａｌｒｏｌｅｉｎｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆａｋｅｙｉｎｎｏｖａｔｉｏｎꎬｆｌｏｒａｌｎｅｃｔａｒｓｐｕｒｓꎬｉｎＡｑｕｉｌｅｇｉａ[Ｊ].ＰｒｏｃＮａｔｌＡｃａｄＳｃｉＵＳＡꎬ１１７(３６):２２５５２－２２５６０.ＢＨＡＲＡＴＨＰꎬＧＡＨＩＲＳꎬＲＡＧＨＡＶＥＮＤＲＡＡＳꎬ２０２１.Ａｂｓｃｉｓｉｃａｃｉｄ￣ｉｎｄｕｃｅｄｓｔｏｍａｔａｌｃｌｏｓｕｒｅ:ａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔ７０８１１１期陈言博等:水稻ＯｓＺＡＴ１２基因响应非生物胁迫和植物激素的研究。
作物育种学课后思考题题目及部分答案
绪论1.作物品种的概念是什么？它在农业生产中有什么作用？作物品种（Variety〕概念：指某一栽培作物适应于一定的自然生态和生产经济条件，具有相对稳定的遗传性和相对一致的生物学特性和形态特征，并与同一作物的其它类似群体相区别的生态类型。
（品种属性：生产资料属性；经济类型属性；地区性时间性。
作物品种的类型：纯系品种、杂种品种、综合品种、无性系品种等。
）优良品种的作用：提高单位面积产量；改进产品品质；保持稳产性和产品品质；扩大作物种植面积。
2.作物育种学的任务和主要内容是什么？它与哪些学科关系密切？你打算如何学好作物育种学这门课程？作物育种学〔cropbreeding〕研究选育和繁育作物优良品种的原理与方法的科学。
主要任务：研究育种规律；培育新品种，实现品种良种化；繁育良种，实现种子标准化。
作物育种学的主要内容①育种目标的制订及实现目标的相应策略；①种质资源的搜集、保存、研究、创新与利用；①选择的理论与方法；①人工创新变异的途径、方法及技术；①杂种优势利用的途径与方法①目标性状的遗传、鉴定及选育方法①作物育种各阶段的田间试验技术；①新品种的审定、推广及种子生产3.常规育种技术的主要任务和特点是什么？主要任务:提高产量、改进品质和增强抵抗不良环境的能力（抗病、虫、草害和抗旱、寒、碱等）。
特点:综合多个优良基因;同步改进作物的产量、品质、抗性水平;盲目性大;育种是科学艺术。
4.现代作物育种发展动向的主要表现是什么？1.进一步加强种质资源研究2.深入开展育种理论与方法的研究3.加强多学科的综合研究和育种单位间的协作5.调查了解农作物优良品种在提高单位面积产量、改善农产品品质等方面的具体表现。
第1章作物繁殖方式与品种类型名词解释：育种目标〔breedingobjective〕：在一定自然、栽培和经济条件下，对选育新品种提出应具备的优良特征特性,也就是对育成品种在生物学和经济学性状上的具体要求。
生物产量(biomass):作物整个生育期间，通过光合作用和生产积累有机物的总量(有机物质90％~95％,矿物质占5％~10％。
《2024年水稻OsSAUR33基因功能研究》范文
《水稻OsSAUR33基因功能研究》篇一一、引言近年来，随着生物科学技术的不断发展，对植物基因功能的研究日益成为研究的热点。
其中，水稻作为全球最重要的粮食作物之一，其基因功能研究尤为引人关注。
OsSAUR33基因作为水稻基因家族的一员，其功能研究对于了解水稻生长发育机制、提高水稻产量和抗逆性具有重要意义。
本文旨在探讨水稻OsSAUR33基因的功能及其在植物生长过程中的作用。
二、OsSAUR33基因概述OsSAUR33基因属于植物特有的一类生长素响应基因家族，具有高度的序列保守性和结构相似性。
该基因编码的蛋白质属于SAUR（Small Alkaline Region）蛋白家族，参与植物生长发育的多个过程。
在前期研究中，OsSAUR33基因的表达受到生长素等激素的调控，表明其在植物生长过程中具有重要作用。
三、OsSAUR33基因功能研究方法为了深入研究OsSAUR33基因的功能，我们采用了多种研究方法。
首先，通过生物信息学手段分析OsSAUR33基因的序列特征和结构，了解其编码蛋白的潜在功能。
其次，利用转基因技术构建过表达和沉默OsSAUR33基因的水稻植株，观察其在植物生长过程中的表型变化。
此外，我们还通过荧光定量PCR、Westernblot等技术检测相关基因的表达水平，以及利用蛋白质组学、代谢组学等手段分析OsSAUR33基因对植物生理生化过程的影响。
四、OsSAUR33基因功能研究结果1. 表型分析：过表达OsSAUR33基因的水稻植株表现出根系发达、株高增加、生物量增加等表型特征。
相反，沉默OsSAUR33基因的水稻植株则表现出根系不发达、生长缓慢等表型特征。
这些结果表明OsSAUR33基因在植物生长过程中具有重要作用。
2. 基因表达分析：通过荧光定量PCR和Western blot等技术检测发现，过表达OsSAUR33基因的水稻植株中相关基因的表达水平显著提高，而沉默OsSAUR33基因的水稻植株中相关基因的表达水平降低。
东北地理所揭示水稻中介体亚OsMED25调控BR信号和株型
东北地理所揭示水稻中介体亚OsMED25调控BR信号和株型作者：来源：《粮食科技与经济》2020年第02期近日，中国科学院东北地理与农业生态研究所卜庆云研究员及其团队在Journal of Integrative Plant Biology 2020年第1期上在线发表了题为Oryza sativa Mediator Subunit OsMED25 Interacts with OsBZR1 to Regulate Brassinosteroid Signaling and Plant Architecture inRice 的研究论文。
该研究通过遗传学、分子生物学及生物化学等手段阐明了水稻中介体亚基OsMED25参与油菜素内酯BRs信号，进而调控水稻株型的分子机制。
BRs能够调控植物的生长发育和生态适应性，在调控水稻株型方面发挥重要作用。
在植物激素信号转导过程中伴随着各种转录调控的发生，中介体复合物在基因特异的转录因子和基于RNA聚合酶Ⅱ的转录机器间起到桥梁作用，是转录调控过程中重要的组成部分。
然而，关于水稻中介体亚基的功能研究几乎未见报道。
本研究发现在抽穗期OsMED25-RNAi和osmed25敲除突变体植株均呈现出叶夹角减小、株型紧凑的表型特征。
BR敏感性实验表明，OsMED25-RNAi和osmed25敲除突变体植株对BR的敏感性显著降低。
说明OsMED25能够正调控水稻BR信号。
观察OsMED25-RNAi Osbzr1-D双突变体植株，發现其叶夹角和BR敏感性都与OsMED25-RNAi单突变体植株相接近，能显著恢复Osbzr1-D植株BR信号增强的表型，说明OsMED25可以影响OsBZR1的生物学功能。
生化实验表明，OsMED25与OsBZR1在植物体内存在相互作用，OsMED25能够在OsBZR1靶标基因的启动子区域富集，说明OsMED25可能通过OsBZR1来参与水稻BR 信号。
植物体细胞无性系变异及其育种上的应用
植物体细胞无性系变异及其育种上的应用在Schleiden和Schwann的细胞学基础上，1902年德国Haberlandt提出植物细胞具有全能性（totipotent）的理论，直到二十世纪四十年代，组织培养得以建立。
经众多科学家和学者的不断努力，植物组织培养技术得以完善，被应用于植物生产的众多领域。
植物组织培养（plant tissue culture）是指植物的一个细胞、器官或组织，在无菌条件下，经人工培养，使其最终形成完整的新植株的过程。
虽然植物细胞、器官或组织具有分化成完整的植株的能力已广为人知，但是在未来的几十年里，这仍然被视为科学界的重大问题之一[1]。
1980年，Shepard等[2]发现利用可无性繁殖的植物——马铃薯（Solanumtuberosum）栽培品种“Russet Burbank”的叶肉原生质体培养，可获得突变频率较高的突变体。
随后，Larkin和Scowcroft[3]将这种现象命名为体细胞无性系变异（somaclonal variation）来描述植物细胞组织培养过程中的再生细胞存在的大量变异现象，为体细胞无性系的筛选和新变异来源做了铺垫。
目前，对于体细胞无性系变异的研究已有很多，但仍有许多没有研究清楚的地方，有待后人在这一方面做出更多贡献，并大规模推广应用。
1.体细胞无性系变异的遗传基础体细胞无性系变异是具有遗传基础的，具体表现在染色体变异、基因突变以及转座子激活等方面[4]。
在水稻[5]、小麦[6]和大蒜[7]等植物愈伤组织培养过程中，均发现了染色体数目倍性变异的现象；组培大蒜愈伤组织[8]，再生黑麦根尖细胞[9]，均发现其中发生了不同类型的染色体结构变异。
袁云香等[10]用含Ac/Ds转座元件的愈伤组织组培，结果6%的再生植株仅含Ac，而Ds因切离而丢失，表明组织培养可获得突变体。
此外，组织培养还会造成植物DNA甲基化的变异，经组织培养的香蕉[11]和豌豆[12]等，研究表明其DNA甲基化水平上升；而在大豆[13]、大麦[14]和草莓[15]上发现，DNA甲基化水平降低。
作物育种学名词解释
作物育种学名词解释作物育种学：研究选育和繁殖作物优良品种的理论与方法的科学。
作物品种：人类在一定生态条件和经济条件下，根据自身需要所选育的某种作物群体。
该群体具有相对稳定的遗传特性（稳定性,Stability），同时在生物学、形态学及经济性状上具有相对的一致性（一致性，Uniformity），并在这些性状上与同一作物的其他群体有所区别（特异性, Distinctness）种（species）：具有一定的自然分布区和一定的生理化、形态特征的生物群，是分类的基本单位。
种内个体具有相同的遗传性状，可以彼此交配产生后代，种间存在生殖隔离。
亚种(subspecies)：不同分布区的同一种植物，由于生境不同导致两地植物在形态结构或生理功能上存在差异。
变种(variety)：具有相同分布区的同一种植物，由于微生境不同导致植物间具有可遗传的差异。
作物品质：指作物经济器官满足人类需求的程度。
株型：指作物的茎、枝、叶等主要光和器官在植株上的着生态势。
合理的株型可使作物充分利用光能资源，提高有机物的合成，为高产打好基础。
有性繁殖(Sexuallypropagating)：由雌雄配子结合，经过受精过程形成种子繁衍后代的繁殖类型。
自花授粉（self-pollination ）异花授粉（cross-pollination ）常异花授粉（often-cross pollination ）无性繁殖(Asexually propagating )：不经过两性配子的受精过程繁衍后代的繁殖类型。
自花授粉同一花朵内花粉传到同一朵花的雌蕊柱头，或同一株的花粉传到同株的雌蕊柱头上的授粉方式。
异花授粉雌蕊柱头接受异株花粉受精的授粉方式常异花授粉：同时依靠自花授粉和异花授粉两种方式繁衍后代的授粉方式。
自交不亲和性：具有两性花并可形成正常雌、雄配子的某些植物，缺乏自花授粉结实能力的一种自交不育性。
自交不亲和性是一种受遗传控制的、提高植物自然异交率的特殊适应性。
现代生物技术在水稻育种中的应用
学院：农学与生物技术学院年级：2011级专业：农学学号：2011311798姓名：罗建开现代生物技术在水稻育种上的应用摘要：简要介绍现代生物技术在水稻育种上的应用，主要包括水稻细胞工程育种，分子标记育种和转基因育种技术等方面。
关键字：水稻，生物技术，育种，分子标记，转基因。
水稻是世界上最重要的粮食作物之一, 约有1/3以上的人口以稻米为主食。
水稻矮化育种和杂种优势利用技术的应用使水稻的产量得到了大幅度的提高。
自生物技术应用到水稻育种上以后, 在抗病虫、抗逆以及高产等方面都有了很大的进展。
水稻细胞工程包括花药和花粉培养的应用，体细胞无性系培养及突变体筛选，原生质体融合和体细胞杂交等。
分子标记遗传育种包括遗传图谱的构建，亲缘关系的分析，农艺性状定位以及其他方面的应用等。
转基因育种包括：抗病虫性的改良，抗逆性改良，品质性状改良等。
现代生物技术在水稻育种上的应用大幅度地提高了作物育种和遗传学研究水平。
1．水稻细胞工程育种1．1花粉的培养应用1964年Gula 首次报道毛叶曼陀罗花培成功。
1969年新关和大野获得了粳稻花培小植株，从而在整个禾谷类花药培养研究中首次获得突破。
随着技术的改进, 籼稻花药培养与游离花粉培养也相继成功。
我国水稻花培育种始于1970 年, 1975 年首次应用此法育成水稻新品种“单丰1号”、“花育1号”等。
至今已用花药培养方法育出近100个水稻新品种和新品系, 其中“花寒早”、“中花8号”、“中花9号”都已大面积推广。
在常规育种中，由于杂种后代的不断分离, 需经多代自交、连续选育才能得到一个稳定的后代,要育成一个新品种,一般要8~ 10 年的时间。
应用花药培养获得的单倍体植株,经染色体加倍就可以获得纯合二倍体, 由于这种纯合二倍体在遗传上是稳定的,从而可以大大缩短杂交育种所需的年限。
来自于小孢子的双单倍体花粉植株的表现型和基因型一致,没有显性基因对隐性基因的掩盖现象,对表现型的选择就是对基因型的选择, 从而提高了选择效率。
育种学名词解释
育种学一、名词解释1.园艺植物育种学：是研究选育与繁殖园艺植物优良品种的原理和方法的科学。
2.育种目标：在一定自然、生产及经济条件下的地区栽培时，计划选育的新品种应具备的一系列优良性状的指标。
3.种质：决定生物遗传性状能从亲代传递给子代的遗传物质。
4.种质资源：把具有种质并能繁殖的生物体统称为种质资源。
5.核心种质：选择全部种质资源的一部分，以最小的资源份数和遗传重复，最大程度地代表全部种质资源的多样性。
6.种质库：种质库是用来保存种质资源（一般为种子）的低温保存设施。
适合种子繁殖的园艺作物。
7.品种：经过人工选育，在遗传上相对纯和稳定，在形态特征和生物学特征上相对一致，并将作为生产资料在农业生产中应用的作物类型。
8.多系品种：是若干个农艺性状表现型基本一致而抗性基因多样化的相似品系的混合体。
9.群体品种：群体品种是指群体遗传组成异质，个体杂合，其品种群体可以表现差异，但必须有一个或多个性状表现一致，与其它品种相区分。
10.种质保存：利用人工或天然创造的适宜环境保存种质资源。
11.种质资源同：是用来保存种质资源的苗网或者园地。
适合于无性繁殖的园艺作物。
12.种质创新：通过人工手段，创造含有特定有益基因或基因组合，满足人们特定需求的新材料的过程。
所得到的目标材料称为创新种质。
13.引种：引种驯化简称为引种，泛指从外地或外国引进新植物、新作物、新品种、品系以及供研究用的各种遗传资源材料。
14.简单引种：植物本身的适应性广，或原分布区与引入地区的自然条件差异较小，以致不改变遗传特性也能适应新的环境，正常开花结实。
15,驯化引种：植物本身的适应性很窄，或原分布区与引入地区的自然条件差异很大，必须通过其他方式改变植物的遗传性才能适应新的环境，正常开花结实。
16.生物多样性：在一定时间和一定地区所有生物（动物、植物、微生物）物种及其遗传变异和生态系统的复杂性总称。
它包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。