葉片衰老是水稻生長發(fā)育過程中的重要部分,水稻提前衰老會嚴重影響最終產量。NAC轉錄因子是一類參與衰老過程調控的蛋白,闡明水稻NAC轉錄因子功能對揭示水稻衰老分子機制和改善水稻生產有巨大意義。本次研究中,我們鑒定了一個以秈稻中鑒100為背景的早衰突變體M144,研究結果如下:（1）突變體從分蘗期開始出現(xiàn)早衰表型,隨著植株生長,衰老程度加深,同時伴有矮化和抽穗延遲的性狀。突變體M144各節(jié)間長度縮短,光合能力減弱,農藝性狀考查發(fā)現(xiàn)其在株高、穗長、粒數(shù)、結實率和千粒重等都有顯著性降低。透射電鏡觀察和光合色素測定表明突變體葉片中葉綠體發(fā)育異常,葉綠素含量降低。在生理生化方面,我們觀察到M144有活性氧（ROS）積累,更多DNA斷裂,可溶性蛋白減少,丙二醛（MDA）含量升高,ROS清除酶活性降低。分析野生型中鑒100和突變體M144間衰老與光合能力相關基因表達量變化,發(fā)現(xiàn)在M144中,衰老誘導基因的表達量上調,而大量光合能力相關基因表達量下調。（2）M144的早衰性狀受隱性單基因OsNAC109控制,該基因組成型表達,編碼一個轉錄因子。遺傳分析結果說明M144的突變?yōu)殡[性遺傳,通過圖位克隆方法,... 

【文章來源】：中國農業(yè)科學院北京市

【文章頁數(shù)】：55 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

早衰突變體M144的表型Fig.3-1PhenotypeoftheearlysenescencemutantM144（A）播種后60天植株，標尺為20cm；（B）播種后85天植株，標尺為20cm；（C）分蘗期葉片

中國農業(yè)科學院碩士學位論文第三章結果與分析14圖3-2早衰突變體M144的節(jié)間長度Fig.3-2TheinternodelengththeearlysenescencemutantM144（A）野生型和突變體M144的節(jié)間；（B）野生型和突變體M144的節(jié)間長度對比（數(shù)據(jù)為平均值±標準差，重復數(shù)為3）。*顯著差異（P≤0.05）;**極顯著差異（P≤0.01）。（A）TheinternodeofthewildtypeandthemutantM144;（B）ThecomparisonofinternodelengthbetweenthewildtypeandthemutantM144,（means±SD,n=3）.*SignificantlydifferentatP≤0.05;**SignificantlydifferentatP≤0.01.表3-1野生型中鑒100和突變體M144的主要農藝性狀表現(xiàn)Table3-1Theperformanceofthemainagronomictraitsbetweenzhongjian100andM144材料Material株高Plantheight（cm）穗長Paniclelength（cm）穗數(shù)No.ofpanicles千粒重1000-grainweight（g）粒數(shù)No.ofseeds結實率Seed-setting（%）ZJ100101.7±2.926.6±0.514.67±0.5822.01±0.102513.60±488.4284.29±3.17M14471.7±2.1**16.9±1.2**15.00±1.7320.50±0.78*831.00±145.47**48.91±8.68**數(shù)據(jù)為平均值±標準差，重復數(shù)為3。*顯著差異（P≤0.05）;**極顯著差異（P≤0.01）。*SignificantlydifferentatP≤0.05;**SignificantlydifferentatP≤0.01.3.2突變體M144的葉綠體變化在苗期和分蘗期，對野生型和突變體M144相同部位的葉片進行光合色素含量測定。結果表明，從苗期開始，M144的葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素含量已出現(xiàn)顯著性降低。到了分蘗期，M144各光合色素含量僅約為野生型中鑒100的1/3，這說明了突變體M144的早衰表型是葉綠素降解直觀表現(xiàn)。而通過電子掃描顯微鏡觀察野生型和突變體M144的葉綠體結構，發(fā)現(xiàn)與野生型

中國農業(yè)科學院碩士學位論文第三章結果與分析15相比，M144葉片中的葉綠體數(shù)量和大小顯著減少。并且，在M144的葉綠體中可以觀察到更多的嗜鋨顆粒和淀粉粒，以及更少的有序的基質片層結構，這表明在M144的葉綠體中存在嚴重的損傷，這也導致了M144的葉綠素降解（圖3-3）。圖3-3野生型和突變體M144的光合色素含量和葉綠體差異Fig.3-3ThedifferenceofphotosyntheticpigmentcontentandchloroplastbetweenthewildtypeandthemutantM144（A）野生型和突變體M144苗期葉片的光合色素含量；（B）野生型和突變體M144分蘗期葉片的光合色素含量；（C-F）野生型（C,D）和突變體M144（E,F）劍葉的葉綠體超微結構。C,葉綠體;OG,嗜鋨顆粒;SG,淀粉粒;G,基粒類囊體。數(shù)據(jù)為平均值±標準差，重復數(shù)為3。*顯著差異（P≤0.05）;**極顯著差異（P≤0.01）。（A）PhotosyntheticpigmentcontentofleavesinthewildtypeandmutantM144atseedlingstage（means±SD,n=3）;（B）PhotosyntheticpigmentcontentofleavesinthewildtypeandmutantM144attilleringstage（means±SD,n=3）;（C-F）Ultrastructureofthechloroplastofflagleavesinthewildtype（C,D）andmutantM144（E,F）.C,chloroplast;OG,osmiophilicgranule;SG,starchgranule;G,granathylakoid.Valuesaremeans±SD,n=3.*SignificantlydifferentatP≤0.05;**SignificantlydifferentatP≤0.01.3.3突變體M144的光合參數(shù)變化在中鑒100抽穗后兩周，測定野生型和突變體的光合參數(shù)，包括凈光合速率（Netphotosyntheticrate，Pn）、氣孔導度（Stomataconductance，Gs）、胞間CO2濃度（IntercellularCO2concentration，Ci）和蒸騰速率（Transpirationrate，Tr）等。結果表明，M144的Pn、Gs、Ci和Tr均有顯著性降低，說明葉綠體畸

【參考文獻】：
期刊論文
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