高空环境诱发水稻半矮化突变体的生物学特性及赤霉素调控

【摘要】：本文以“惠阳珍珠早”经高空气球搭载、六代连续种植筛选获得的具有稳定遗传性状的半矮化早熟水稻(B1-24)为材料,对B1-24的生物学特性及其赤霉素调控进行了初步研究。对成熟植株、7天龄见光幼苗和3天龄黄化幼苗进行观察、测量。在此基础上用GA_3及GA生物合成抑制剂S3307处理实验材料。测定其幼芽和黄化幼苗的GA_4含量,并观察了3天龄黄化幼苗的组织切片。主要结果如下: 1 B1-24盛花期早5～10天,成熟期株高较矮,少1个节间,少1片叶,剑叶稍短;穗粒数减少,主茎穗较短,百粒重无差异。突变体的节间分布模式符合dn-型,而Hyz的节间分布模式与nl-型相似。B1-24三天龄黄化幼苗的胚芽鞘和根较短,中胚轴较长,7天龄见光幼苗株高明显较矮。 2 B1-24黄化幼苗中胚轴和根部位的可溶性蛋白含量较少,而胚芽鞘部位的较多。 3 7天龄幼苗的株高随着GA_3(6×10~(-8)～92×10~(-8)mol/L)浓度的升高而伸长,可恢复到野生型株高;外源GA_3对3天龄黄化幼苗的根长影响较大。 4 S3307(0.04mg/L)对Hyz黄化幼苗胚芽鞘的抑制率为13.54%,对B1-24胚芽鞘长度无明显的影响;使B1-24中胚轴缩短15.89%,对Hyz中胚轴无明显作用。S3307使B1-24和Hyz黄化幼苗根长分别缩短16.94%和54.18%。对7天龄幼苗地上部分的抑制效果较好,其中对B1-24(Hyz)不完全叶、第一叶鞘、第一叶片和株高的抑制率分别为21.58%(11.45%)、22.73%(12.73%)、11.05%(6.37%)和15.28%(10.34%);对B1-24和Hyz根长的抑制率分别为14.24%和29.41%。 5 B1-24刚萌发幼芽和黄化幼苗中胚轴及胚芽鞘的内源GA_4含量均低于Hyz。 6 B1-24黄化幼苗中胚轴横切面细胞形状发生改变,大小无差异;纵切面细胞面积增大约457%。胚芽鞘横切面细胞长和宽分别减小25.38%和22.74%,细胞面积减小约54%;纵切面细胞长和宽分别减小约46%和81%,细胞面积减小1.66倍。 本文首次从生理生化角度来研究高空环境诱发的水稻半矮化突变体(B1-24)