水稻矮秆、鞘包穗突变体结构研究

【摘要】： 本文利用形态观察、描述和记录以及解剖学方法,系统地研究了水稻矮秆、鞘包穗突变体A846各营养器官和生殖器官的解剖结构,描述该突变体与其野生型在生长发育过程中的结构差异。 本研究取得的主要结果如下: 1.突变体A846成熟植株平均株高为38.64cm,介于矮秆(31.4cm)和其野生型植株平均高度(62.8cm)之间,为半矮秆突变体。其基本的农艺性状大都比野生型表现要差,结实率较低,分蘖力与粒重与野生型相仿。 2.突变体植株矮化在拔节期表现显著,主要体现在节间长度的缩短,其中穗下倒第一节间最为明显,缩短长度占突变体株高缩短的89.65%。 3.突变体成熟花序全部或者部分包被于叶鞘中,是由穗下倒第一节间显著缩短而引起的。该表型的变化影响了叶鞘的解剖结构,表现为:叶鞘内表皮与气腔之间没有薄壁细胞的形成;气腔扁长;气腔与气腔之间薄壁细胞层数较少。 4.突变体A846茎秆各节间基部居间分生组织的分化在显微水平上,细胞的形态差异不明显,各节节间由居间分生组织衍生的细胞延伸受到不同程度的影响,其中穗下倒第一节间细胞延伸受阻最为显著。 5.突变体A846植株穗下倒第一节节间长度的显著缩短是分生组织细胞的分裂和其衍生细胞的伸长发生缺陷的缘故。突变体节间细胞数目的减少而缩短的长度占节间总缩短长度的60%以上;而节间细胞的伸长受阻具有位置和时间差异,节中上部是其发生作用的主要部位,始穗前后是其抑制细胞伸长的主要作用时期,此时也是在形态上鉴别矮秆突变体的时期。 6.小孢子的异常:水稻矮秆、鞘包穗突变体A846雄蕊发育过程中,小孢子中期开始出现一系列的异常现象,其形态上表现为小孢子细胞质皱缩、细胞质及细胞核退化。 7.药壁组织结构的异常:突变体A846花药绒毡层在花粉内容充实期降解缓慢,基本呈现山丘的凝聚状态,表现为推迟解体。各时期花粉囊外药壁组织较厚。 8.花粉败育时期:根据成熟花粉主要为典败型花粉以及细胞学结构观察变化结果确定,突变体A846的花粉败育时期主要发生在小孢子晚期到二胞花粉早期。 9.子房发育的异常:突变体A846花后大部分子房发育成没有胚和胚乳的囊体,其内充满无淀粉粒存在的液体,最终种子败育。