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种子休眠是植物在长期系统发育过程中形成的对不良环境条件的适应性,具有普遍的生态意义,是种子植物生命中一个重要的生理阶段。但由于水稻种子休眠不仅受自身生理遗传基础的影响,同时还受种子生长、发育和储藏期间环境因子的影响,使得种子休眠的研究变得非常困难。 本研究从影响种子休眠的三个重要方面,即温度、激素、种壳,对种子休眠形成的机理进行了探讨;并通过利用Nipponbare(japonica)/Kasalath(indica)//NipponbareBIL(backcross inbred lines)群体在不同生长时期,不同外源激素(GA3和ABA),不同储藏温度,不同储藏时期等多种条件下的种子休眠性进行了QTL分析。以期揭示种子休眠形成的机理及遗传基础。结果如下: 1.水稻种子休眠的生理机制研究 成熟期间,尤其是灌浆前期的温度对种子休眠的性形成有决定作用。 成熟期间,外源激素对种子休眠的形成有重要影响,且种子对外源GA3的敏感性要高于外源ABA;种子萌发期间对外源激素的敏感性要超过成熟灌浆期;而萌发期间内源ABA含量的变化对种子休眠或萌发有着决定作用。 种壳在影响种子休眠的生理因子中作用最大,主要体现在种壳内的抑制物质、对种胚抑制物质的诱导、以及种壳厚度、种壳气孔数、种壳致密性等方面。 2.水稻种子休眠性的QTL分析 在种子不同的生长成熟期,在第2、5、6(2个)、7(2个)、8、10、11染色体上G132-C777、R2289-C1268、R2171-R2123、R1962-C191B、R1357-R1245、C1226-R1440、R2676-G187、R1877-C488、G1465-C50标记区间检测到控制种子休眠的QTL,贡献率在6.44%-15.82%之间。 当种子成熟期施用外源ABA后,在第2、3、8、9、10染色体上C1455-C1221、R19-G332、C166-C905、R1751-G385、R1877-C488标记区间检测到控制种子休眠的位点,贡献率在8.18%-19.87%之间;当种子成熟期施用外源GA3后,在第2、9染色体上C747-R480A、R1687-C1454标记区间检测到控制种子休眠的位点,贡献率分别为14.48%、10.58%。硕士学位论文水稻种子休眠性生理基础的初步研究及其OTL分析 在种子收获进行高温干热处理后,在第1、3、4、6、9、11染色体上C955一C885、R19一G332、C734一R288、R2171一R2123、R1687一C1454、R1465一C50标记区间检测到对控制种子休眠的位点,贡献率在7.2%一19.67%之间。 当种子在不同温度条件下储藏半年后,在第1、2、4、6、7、10、11染色体上R1613一C970、C747一R480A、C734一R288、RZ171.RZ123、C1226一R1440、R1877一C488、C1465一C50标记区间检测到控制种子休眠的位点,贡献率在6.81%一19.44%之间.关键词水稻;休眠;生理;QTL分析