第十章果实发育第三节水稻产量形成

HTD1与拟南芥 中的MAX3 同源
D10
D10与拟南芥中的MAX4同源
• 水稻穗发育
LAX基因突变导 致花序轴，分枝 数，小穗数均受 到影响
LAX与SPA双突 变体可以加强 表型，几乎没 有分枝和小穗 形成
水稻花的结构
FZP
lp, leaf primordium; pbm, primary branch meristem; tsm, terminal spikelet meristem; lsm, lateral spikelet meristem; sbm, spikelet branch meristem; org, outer rudimentary glume; irg, inner rimentary glume; oeg, outer empty glume; ieg, inner empty glume; l, lemma; pud, palea; ma, main axis; pb, primary branch; sb, secondary branch; ts, terminal spikelet; ls, lateral spikelet; dp, degenerate point.
第十章 果实发育
第三节 水稻产量形成
水稻及水稻生产的重要性
• 水稻养活地球上超过50%的人口 • 水稻生产是千百万家庭的经济来
源
RECENT EVOLUTION IN GLOBAL RICE PRODUCTION
Production (tons)
620,000,000 600,000,000 580,000,000 560,000,000 540,000,000 520,000,000 500,000,000 480,000,000
productivity and efficiency in rice production
水稻产量潜力
源
萨尔瓦多（热带）的紫狼 尾草（4.2%），光能利用 率最高的粮油作物是美国
肯塔基和英国的玉米 （3.4%），亚热带（如澳 大利亚）水稻光能利用率 为1.4%。
近日，有媒体报道，印度一位名 叫苏曼特·库尔马农民所种植的水 稻产量达到每公顷22.4吨，约合 每亩2986斤，打破了有中国“杂 交水稻之父”之称的袁隆平的世 界纪录。20日，袁隆平在接受采 访时表示，这个结果不会对自己 的杂交水稻研究产生影响。袁隆 平还表态：“明年收割前，我可 以去实地验收。
• 籽粒大小决定-GW2-粒宽
Comparison of two homozygous NILs showed that the mutant allele GW2 significantly increases grain weight (49.8%) by a large increase in grain width (26.2%), and slight increases in grain thickness (10.5%) and grain length (6.6%).
1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Issues of Rice-based Systems
➢ 耕地减少与水资源短缺 ➢ 病虫害危害严重 ➢ 土壤肥力下降 ➢ 种植水稻的农户数量减少 ➢ Need efforts to enhance the
品种
库
栽培措施
流
International Year of Rice 2004
水稻产量构成因子： 1. 单株穗数 2. 每穗粒数 3. 种子大小
单株穗数：有效分蘖数 每穗粒数：小穗数与结实率
单株产量 每穗粒数 粒重 单株分蘖数
通过
通过QTL定位获得的控制产量及
产量相关性状的基因座位
• 水稻分蘖数的调控
5种不同的等位突变都 可以导致分蘖数增加， 并且株高变矮。
野生型与突变体分蘖起始 类似，但突变体解除了对 侧芽生长的抑制，产生更 多分蘖。
野生型与突变体 分蘖的生长均受 到栽培密度的影 响。
HTD1
该基因突变后导致分蘖增 多，株高变矮，解除了对 侧芽的抑制所致
摘除侧芽后可以部分恢复 株高表型。
Figure 3. Phenotypic complementation of the htd1 mutant by introduction of the OsCCD7 gene. A transgenic htd1 plant containing an empty vector (left), a transgenic htd1 plant containing exogenous OsCCD7 (center), and an NJ6 plant (right).
moc1
b
d
f
h
同源分析发现，MOC1 是植物中特有的一类蛋白家族（GRAS）的成 员之一。它定位于细胞核中，主要在腋芽处表达，促进腋芽起始和 生长。
Map-based cloning of the D3 gene revealed that it encodes an F-box leucine-trich repeat (LRR) protein orthologous to Arabidopsis MAX2/ORE9.
水稻叶片生长与分蘖的时空关系： A：具有6片真叶的水稻 B：具有8片真叶的水稻分蘖模式图。 I ：第一级分裂，I-1：二级分蘖，I-1-1：三级 分蘖
拟南芥 中激素 参与调 控的侧 枝形成 模式图
类胡萝卜素
Several hormones are related with the
branch development
野生型 fzp-2 fzp-3
FZP或者抑制小穗原基想 侧芽原基转变，或者wk.baidu.com进 其向花原基转变
• 籽粒大小决定-GS3-粒长
Such difference in grain weight is mostly accounted forby the large difference in grain length (10.2 mm for GS3-mh homozygotes, and 7.32 mm for the GS3-ch homozygotes).