【摘 要】
：
作物干物质产量的90%以上来源于光合作用。水稻作为重要的粮食作物,其叶片早衰直接影响光合作用和呼吸作用,严重影响产量和品质。通过研究早衰基因的功能,防止水稻过早衰老,实现对稻米品质和产量的改良,一直是科研工作者长期追求的目标。本文利用分子定位及基因重组技术挖掘新基因,了解衰老机制,为培育抗早衰水稻品种提供参考。本研究利用甲基磺酸乙酯（EMS,Ethyl methane sulfonate）化学诱变
【基金项目】
：
浙江省公益技术研究计划项目（No. LGN20C130005）； 浙江省重点研发计划项目（No.2021C02063-5）；
论文部分内容阅读
作物干物质产量的90%以上来源于光合作用。水稻作为重要的粮食作物,其叶片早衰直接影响光合作用和呼吸作用,严重影响产量和品质。通过研究早衰基因的功能,防止水稻过早衰老,实现对稻米品质和产量的改良,一直是科研工作者长期追求的目标。本文利用分子定位及基因重组技术挖掘新基因,了解衰老机制,为培育抗早衰水稻品种提供参考。本研究利用甲基磺酸乙酯（EMS,Ethyl methane sulfonate）化学诱变单季常规晚粳稻浙粳99,获得叶片早衰突变体es33（early senescence 33）。以野生型浙粳99为对照,对突变体进行农艺性状、光合性能、生理指标、叶绿体超微结构等鉴定,并对早衰基因ES33进行定位克隆和功能分析,以揭示es33突变体早衰的分子调控机制,主要结果如下:1.早衰突变体es33的表型性状:突变体es33幼苗在播种后第10天,第2叶和第3叶的叶尖出现干枯早衰现象;分蘖期叶片早衰明显,植株矮小、分蘖少;抽穗期叶尖干枯、抽穗延迟;成熟期植株衰老严重,株高、穗长、分蘖数、结实率、千粒重和粒宽显著降低,粒长没有明显差异。2.早衰突变体es33的光合色素含量、叶绿素荧光动力学参数:突变体es33叶片的光合色素含量、叶尖光系统Ⅱ电子传递速率、光转化效率降低,光损伤严重。3.早衰突变体es33的叶绿体超微结构和光合指标:观察苗期突变体es33叶绿体超微结构,与野生型相比,突变体es33叶绿体结构疏松、基粒数量减少,嗜锇颗粒数量增多;分蘖盛期突变体es33的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率显著低于野生型,光合能力减弱。4.早衰突变体es33生理指标:突变体es33叶肉细胞过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）等酶活性降低,丙二醛（MDA）、过氧化氢（H2O2）和超氧阴离子(O2-)等有害物质含量升高。5.早衰基因ES33的定位克隆:遗传分析表明突变体es33早衰性状受一对隐性核基因控制;利用基因图位克隆和重测序技术,将控制该性状的基因定位在第3号染色体上的SSR标记STS-15和G24之间,物理距离977.8 kb,结合重测序和测序验证的方法确定LOC＿Os03g31550为候选基因;ES33基因第11个外显子发生4个碱基的缺失,移码突变导致蛋白（黄嘌呤脱氢酶）翻译提前终止。6.早衰基因ES33的功能分析:系统发育树分析和氨基酸序列比对得知,ES33在山羊草、二穗短柄草、黍、狗尾草、高粱、小麦和玉米等禾本科作物中高度保守。基因ES33表达模式和蛋白亚细胞定位结果显示,根、茎、叶、穗、叶鞘各组织中,基因ES33在叶片中表达量最高,亚细胞定位显示ES33可能位于叶绿体。基因ES33的功能差异分析结果显示,ES33编码的黄嘌呤脱氢酶（XDH）在植物体内催化合成尿酸,测得突变体es33中尿酸含量明显低于野生型浙粳99,说明基因ES33突变造成酶活性受到影响,酶促反应产物含量降低,黄嘌呤脱氢酶合成受阻影响了水稻植株内尿酸含量的积累。本研究结果为深入探讨早衰基因ES33的功能及培育抗衰老新品种提供参考。
其他文献
细胞分裂素（Cytokinin,CK）是一类重要的植物激素,在植物生长发育、叶片衰老以及生物和非生物胁迫响应中发挥重要作用。已有研究表明拟南芥细胞分裂素转运蛋白AtABCG14参与CK在植物体内的长距离运输,主要负责将根部合成的反式玉米素（trans-zeatin,t Z）类CK通过木质部向地上组织运输,并参与地上组织CK的卸载和再分配。然而,AtABCG14转运CK的分子调控机制尚不清楚。我们前
系统共生表示的是一种生态进化模式,在这种模式下,宿主相关微生物群落的生态相似性能够反映宿主的系统发育关系。然而,这一模式并不一定持续存在,宿主特征、生活方式、环境条件等都可能影响系统共生的出现。目前已有许多科研人员在较广的生物分类范围内进行了相关的研究,包括哺乳动物、植物根系、水生物种等,然而对于两栖动物系统共生的研究很有限。确定是否存在系统共生对于其机制的研究具有推动作用。微生物群落研究是系统共
类病斑是指植物在没有明显的逆境、机械损伤或病原体侵害时产生的坏死斑,与超敏反应（hypersensitivity reaction,HR）产生的坏死斑非常相似。类病斑突变体是一类研究防御反应机制、细胞程序性死亡（programmed cell death,PCD）的理想材料。此外,水稻叶片衰老是一个复杂且精细的过程,是叶片发育的最后阶段。众多因素参与调控水稻的类病斑和叶片衰老,包括温度、光照等外部
大豆异黄酮具有较高的营养学价值,在饲料及食品行业的应用十分广泛,但其所含的异黄酮糖苷难以被动物体消化吸收。本课题从β-葡萄糖苷酶生物转化大豆异黄酮糖苷入手,运用了高效液相色谱法、液体菌种培育等方法探究了黑曲霉（Aspergillus niger）ACCC 32589产β-葡萄糖苷酶的发酵条件优化、β-葡萄糖苷酶水解豆粕中大豆异黄酮的最佳参数,并将其应用于土鸡养殖中,研究日粮中添加β-葡萄糖苷酶对土
斑点叶是指在没有受到外界病原体侵害的情况下植物体自发产生典型的坏死病斑的现象,它是水稻中一种常见的有害变异,会导致水稻质量变差、产量下降。目前研究发现,细胞程序化死亡（Programmed cell death,PCD）和植物防御反应的激活是斑点叶表型产生的主要原因,斑点叶对于植物抗病性的增强起促进作用。本研究通过EMS化学诱变处理水稻粳稻品种台北309,获得了一个新的斑点叶突变体,并将其命名为s
植物类病变突变体是指植株在没有病原菌侵染的情况下会自发形成坏死病斑,且生理生化反应类似超敏反应,因此该类突变体是研究细胞程序性死亡和解读植物抗病机理的理想材料。水稻类病变突变体T39是常规粳稻品种浙粳22经EMS诱变所得,本实验室前期研究发现,该突变体病斑的形成需要光照条件的诱导,对7个白叶枯病生理小种均具有高抗性。遗传分析表明T39突变表型受单隐性核基因控制。本研究以T39为材料,对其进行表型特
目的：探究脾肾阳虚型早发性卵巢功能不全（premature ovarian insufficiency，POI）应用补肾调冲汤治疗的效果。方法：将2019年10月-2020年9月福建中医药大学附属人民医院收治的65例脾肾阳虚型POI患者纳入研究，根据随机排列法进行分组，包括对照组32例，采取常规西医治疗方案；治疗组33例，加用补肾调冲汤治疗。观察两组用药前（首次就诊时）及用药后（治疗3个疗程后）的
基于医学理论分析祛痘类护肤品在研发与备案中的功效评价的方法。根据痤疮的医学治疗理论，针对祛痘类护肤品在实际研发和备案过程中所使用到的清洁、去角质、抗菌、抗炎、修复和预防复发的各种功效评价方法进行综述比较。人体功效评价方法具有直观、科学、准确、可靠的优势，但仅针对表观结果，不利于横向对比，对受试者存在一定的安全风险，且周期长，投入大；实验室评价方法医学理论的针对性更强，安全性高，周期短，但是却不能直
哈希学习是一种典型的哈希学习技术,它将数据转换为哈希码表示,以降低数据的存储开销和检索所需的时间成本。位置敏感哈希技术（Locality Sensitive Hashing,LSH）是哈希学习中最具有代表性的算法之一,它通过随机的方式生成一组哈希函数,将高维实值向量映射为相应的哈希码。当所生成的哈希码长度足够长时,位置敏感哈希能够达到理想的检索精度。然而,长哈希码不仅增加了数据所需的存储空间和检索
目前挥发性有机物（VOCs）对环境的污染日趋严重,挥发性有机物（VOCs）的全面整治受到人们广泛关注。催化燃烧是消除挥发性有机物（VOCs）最有广泛应用前景的技术之一,在环保领域备受青睐。对于含有C、H、O元素的VOCs（如醇、酯、酮、酚等）,经过催化燃烧处理可以完全氧化为无毒的CO2和H2O。此外,还有一类毒性更大和臭味更重的含氮挥发性有机物（NVOCs）,如二乙胺、二甲基甲酰胺（DMF）、乙腈