【摘 要】
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高温是影响水稻产量的非生物胁迫之一。水稻幼穗分化期(PI)高温导致颖花育性和结实率降低是导致水稻减产的主要因素。然而,目前关于PI高温对花药结构和同化物分配的影响及其与颖花育性的关系还不清楚,能否通过调控氮肥水平及氮肥施用时间缓解PI高温伤害?不同氮水平对高温下抗热性不同的品种的干物质积累及氮、磷分配的影响等问题都有待进一步研究。因此本研究的主要目的是从花药发育角度来探究氮供应对PI高温下水稻产量
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高温是影响水稻产量的非生物胁迫之一。水稻幼穗分化期(PI)高温导致颖花育性和结实率降低是导致水稻减产的主要因素。然而,目前关于PI高温对花药结构和同化物分配的影响及其与颖花育性的关系还不清楚,能否通过调控氮肥水平及氮肥施用时间缓解PI高温伤害?不同氮水平对高温下抗热性不同的品种的干物质积累及氮、磷分配的影响等问题都有待进一步研究。因此本研究的主要目的是从花药发育角度来探究氮供应对PI高温下水稻产量形成的调控及其机理,以期为全球变暖条件下耐高温品种的培育和优化栽培管理措施提供理论基础。研究内容包括:(
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油菜是世界上重要的油料作物,而我国长江流域油菜主产区是渍害频发区。油菜在生长发育中容易遭受到土壤板结和排水不畅导致的渍水胁迫,加之气象变化导致的降水频发,加大了油菜遭受渍害的风险。渍害会导致油菜成熟期的籽粒产量损失,严重影响油菜的生产。目前油菜渍害响应的研究的主要集中在胁迫过程中的生长和生理响应、成熟期的生长抑制等方面。近年来,比较转录组和蛋白质组分析是对油菜渍害响应的遗传基础解析的主要手段。随着
棉花是一种重要的经济作物,纤维是其最重要的产物。对棉花纤维发育机制进行研究有助于更好地改良纤维品质。棉花纤维品质的多样性是由多种遗传变异决定的。本研究通过对棉花自然群体材料纤维进行转录组和代谢组分析,揭示了纤维细胞从快速伸长到次生壁合成的转换时期纤维发育的遗传调控网络,同时鉴定到参与该过程的重要代谢物,并验证了与纤维品质显著相关的类黄酮代谢途径基因GhCHS和GhDFR在纤维发育中的功能。主要结果
作为植物生长发育所必需的大量营养元素,磷是多种生物大分子的结构组分并广泛参与了多种生物学过程。甘蓝型油菜是重要的油料作物,需磷量大且对低磷胁迫敏感。我国油菜主栽地区土壤有效磷含量普遍偏低,缺磷导致油菜产量严重下降。磷利用效率是复杂的数量性状,根长和根重相关性状对油菜磷的高效吸收和地上部生长发育有着重要的作用。此外,不同矿质元素与磷素的互作也会影响到植物的生长发育。因此,定位和克隆油菜响应低磷胁迫的
NCR(Nodule specific Cysteine-Rich)是一类富含半胱氨酸的多肽,目前在IRLC(Inverted Repeat-Lacking Clade)豆科和一些合萌属(Aeschynomene spp.)植物中发现。IRLC豆科与根瘤菌形成不定型根瘤,根瘤中的共生菌经历了不可逆的终端分化,这一过程受到根瘤特异性表达的宿主NCR多肽的调控。紫云英也属于IRLC豆科,但相应的NCR
水稻既是全球主要的粮食作物,也是研究高等植物减数分裂机制的重要材料。减数分裂是真核生物世代交替现象的关键过程之一,也是有性繁殖过程中产生新的等位基因变异的关键。减数分裂过程中的几个关键事件,包括配对、联会、重组和交叉形成,对于同源染色体的高效交换和正常分离是必需的。作物育种通过减数分裂重组的作用对亲本染色体间的优良性状进行重新组合,从而培育具有优良性状的品种。因此,解析减数分裂重组的分子机制对于基
油菜作为重要的大宗油料农作物之一,其所产菜籽油的总产量约为我国食用植物油总产量的半壁江山。进一步提高油菜产量,对于保障食用植物油供应安全、促进乡村振兴、推进健康中国战略具有十分重要的意义。研究表明,油菜角果性状可以直接影响油菜的产量,主要是由于角果在发育成熟时期,既是作为“库”的重要储存器官,又是成为“源”的重要光合器官。因此,对于油菜高产品种的选育,改良角果性状是其中最为关键的一环。自上个世纪5
粉葛(Pueraria thomsonii Benth)具有抗肿瘤、降血压、降血脂和血糖等多种药用价值,可制作葛粉、葛片等多种食材,是重要的药食两用植物。近年来,种植范围不断扩大,栽培面积迅速增加,但是粉葛的药用成分组成及高品质栽培技术仍缺乏研究。本研究以湖北主栽新品种“恩葛08”为试验材料,开展了三方面研究:1)粉葛次生代谢产物的分离与结构鉴定;2)粉葛的转录组分析,挖掘活性次生代谢产物及淀粉生
稻田免耕因具有节本增效、培肥减排等优点,近些年来已得到大规模推广,然而,长期免耕也存在氮肥损失大、水稻氮吸收低和产量不稳定的问题。厢作免耕在免耕基础上开沟分厢,增强了稻田光温资源、改善了土壤微环境等,已在我国南方地区得到大力推广,可以作为解决免耕问题的方法之一。但目前,大多数的研究往往关注于厢作免耕技术对于土壤肥力的改变以及作物生理特性及产量的变化,对厢作免耕技术对于稻田土壤中氮素变化的影响尚不明
雄穗分枝数(Tassel branch number,TBN)是玉米重要农艺性状之一,它和玉米籽粒产量有着直接的关系。玉米是杂种优势利用程度很高的作物,杂交种和母本要求适当的TBN,而父本则需要相对较多的TBN以保证有充足的花粉。因此,鉴定出可以精细调控玉米雄穗分枝数的基因对玉米杂种优势的利用具有重要意义。本研究利用测交关联群体鉴定到一个与TBN有关的编码F-box/kelch repeat蛋白的
稻田土壤作为N_2O排放的一个重要来源受到广泛关注,研究水稻土N_2O释放过程及影响机制尤为重要。水稻土处于频繁干湿交替的水分状况,在非淹水期间,硝化作用是N_2O排放的主要来源。铁氧化物作为土壤中最为活跃的因子之一,其氧化还原过程与土壤N素的生物及非生物转化过程耦合发生,从而直接或间接影响N_2O的排放。研究铁氧化物对水稻土硝化过程N_2O释放的影响及机制,对全面理解农田土壤氮素循环过程具有重要