葉片是水稻光合作用的主要器官,水稻生育后期功能葉提早衰老,會(huì)導(dǎo)致源器官向庫(kù)器官的同化產(chǎn)物供應(yīng)不足,嚴(yán)重影響水稻產(chǎn)量潛力的充分發(fā)揮,因此研究延緩水稻功能葉衰老的起始或者推遲葉片衰老的速率,對(duì)提高水稻產(chǎn)量和品質(zhì)都具有重要意義。本研究利用葉片早衰突變體(premature senescence at filling stage,psf)與其野生型對(duì)照(浙恢7954)為材料,通過(guò)在水稻生育后期旗葉葉片衰老過(guò)程中的動(dòng)態(tài)取樣,并結(jié)合離體葉片的外源誘導(dǎo)(或抑制)衰老處理,對(duì)水稻葉片衰老過(guò)程的相關(guān)代謝生理變化進(jìn)行了研究分析,并重點(diǎn)探討了水稻葉片衰老過(guò)程與葉片器官中的光系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ)D1蛋白損傷、抗氧化保護(hù)酶系統(tǒng)及ABA激素調(diào)控代謝之間的生理聯(lián)系,主要研究結(jié)果如下:1、對(duì)水稻葉片早衰與產(chǎn)量品質(zhì)之間關(guān)系的研究結(jié)果表明,水稻生育后期旗葉早衰不僅會(huì)引起水稻結(jié)實(shí)率和千粒重的顯著降低,而且會(huì)導(dǎo)致其稻米糙米率、精米率和整精米率的顯著降低,尤其是整精米率下降明顯。與此同時(shí),水稻葉片早衰突變體psf的堊白粒率和堊白度顯著高于其相同種植條件下的野生型對(duì)照,且葉片早衰程度越嚴(yán)重,稻米堊白米粒和堊白度的增幅越大。此外,水稻...

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 葉片衰老的基本特征
    1.2 葉片衰老與葉綠體結(jié)構(gòu)功能間的關(guān)系
    1.3 葉片衰老與葉綠體PSⅡ光合功能及D1蛋白間的關(guān)系
    1.4 葉片衰老過(guò)程中的活性氧產(chǎn)生與抗氧化保護(hù)酶變化
        1.4.1 超氧陰離子(O2
·-)和過(guò)氧化氫(H₂O₂)的產(chǎn)生
        1.4.2 抗氧化保護(hù)酶對(duì)ROS的調(diào)控
    1.5 植物激素對(duì)葉片衰老的調(diào)控
        1.5.1 葉片衰老過(guò)程中細(xì)胞分裂素(cytokinin,CK)的變化
        1.5.2 葉片衰老過(guò)程中生長(zhǎng)素(auxin,IAA)的變化
        1.5.3 葉片衰老過(guò)程中脫落酸(abscisic acid,ABA)的變化
        1.5.4 葉片衰老過(guò)程中乙烯(ethylene)的變化
        1.5.5 植物激素對(duì)葉片衰老調(diào)控的分子機(jī)制
    1.6 本課題研究的意義與內(nèi)容
第二章 水稻后期旗葉早衰對(duì)籽粒充實(shí)特性及稻米品質(zhì)影響
    2.1 引言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 供試材料
        2.2.2 葉綠素(SPAD值)含量的測(cè)定
        2.2.3 稻米表觀直鏈淀粉含量的測(cè)定
        2.2.4 籽粒糊化特性的測(cè)定
        2.2.5 溶解度和膨脹勢(shì)的測(cè)定
        2.2.6 直、支鏈淀粉的分離與碘藍(lán)值和最大吸收波長(zhǎng)的測(cè)定
        2.2.7 稻米中總蛋白、植酸和Zn含量的測(cè)定
    2.3 結(jié)果與分析
        2.3.1 早衰突變體psf和野生型對(duì)照的旗葉衰老速率變化與主要農(nóng)藝性狀差異
        2.3.2 葉片衰老及其速率變化對(duì)稻米外觀品質(zhì)和加工品質(zhì)的影響
        2.3.3 葉片衰老及其速率變化對(duì)稻米蒸煮食味品質(zhì)的影響
        2.3.4 葉片衰老及其速率變化對(duì)稻米營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響
    2.4 討論
第三章 ABA對(duì)早衰突變體psf葉片衰老過(guò)程的調(diào)控及其與D1蛋白光損傷間關(guān)系
    3.1 引言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 供試材料與田間種植
        3.2.2 田間遮光處理試驗(yàn)
        3.2.3 離體葉片的光照、暗和ABA處理
        3.2.4 光合速率與葉綠素含量的測(cè)定
        3.2.5 葉綠素?zé)晒鈪?shù)測(cè)定
        3.2.6 丙二醛(MDA)和脫落酸(ABA)的測(cè)定
        3.2.7 光系統(tǒng)ⅡD1蛋白的western-Blotting免疫檢測(cè)
            3.2.7.1 膜蛋白的SDS-PAGE電泳
            3.2.7.2 光系統(tǒng)ⅡD1蛋白的Western-Blotting的免疫印跡
        3.2.8 D1蛋白的免疫膠體金標(biāo)記
        3.2.9 水稻葉片總RNA提取、反轉(zhuǎn)錄和定量PCR
    3.3 結(jié)果與分析
        3.3.1 早衰突變體psf的葉片衰老動(dòng)態(tài)及相關(guān)生理指標(biāo)變化
        3.3.2 光照因素對(duì)早衰突變體psf葉片衰老的影響及其與ABA含量間關(guān)系
        3.3.3 ABA誘導(dǎo)的葉片衰老與葉綠體D1蛋白合成及裂解相關(guān)基因表達(dá)間關(guān)系
    3.4 討論
第四章 ROS對(duì)早衰突變體psf葉片衰老過(guò)程的生理調(diào)控及其與抗氧化保護(hù)酶變化間關(guān)系
    4.1 引言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 試驗(yàn)材料
        4.2.2 離體水稻葉片甲基紫精(MV)的處理
        4.2.3 O2
·-產(chǎn)生速率、過(guò)氧化氫、相對(duì)電導(dǎo)率和MDA含量的測(cè)定
        4.2.4 抗氧化酶活性的測(cè)定
        4.2.5 SOD同工酶的非變性凝膠電泳
        4.2.6 RNA的提取、cDNA的合成和熒光定量PCR
    4.3 結(jié)果與分析
        4.3.1 早衰突變體psf灌漿結(jié)實(shí)期旗葉衰老與ROS變化間的關(guān)系
        4.3.2 葉片衰老過(guò)程中抗氧化保護(hù)酶的變化以及與ROS積累間的關(guān)系
        4.3.3 抗氧化保護(hù)酶與ROS介導(dǎo)的葉片衰老間的關(guān)系
        4.3.4 葉片衰老過(guò)程中ROS產(chǎn)生對(duì)SOD同工酶轉(zhuǎn)錄與蛋白表達(dá)的影響
        4.3.5 離體葉片中不同SOD同工酶對(duì)MV誘導(dǎo)的ROS爆發(fā)響應(yīng)
    4.4 討論
第五章 糖饑餓對(duì)早衰突變體psf葉片衰老過(guò)程的調(diào)控及其與ABA間的關(guān)系
    5.1 引言
    5.2 材料與方法
        5.2.1 試驗(yàn)材料與田間種植
        5.2.2 水稻離體葉片糖饑餓處理
        5.2.3 水稻離體葉片的蔗糖處理
        5.2.4 葉片糖分含量測(cè)定
        5.2.5 葉綠素含量的測(cè)定
        5.2.6 水稻葉片總RNA的抽提與cDNA的合成
        5.2.7 調(diào)控ABA合成與分解的關(guān)鍵酶基因引物的設(shè)計(jì)
    5.3 結(jié)果與分析
        5.3.1 早衰突變體psf旗葉衰老過(guò)程的糖類含量變化及其與野生型間差異
        5.3.2 糖饑餓對(duì)葉片衰老的調(diào)控及其對(duì)ABA含量的影響
        5.3.3 糖饑餓處理對(duì)葉片內(nèi)源糖和ABA含量的影響
        5.3.4 水稻旗葉衰老過(guò)程中調(diào)控ABA合成與分解代謝關(guān)鍵基因的表達(dá)動(dòng)態(tài)
        5.3.5 糖饑餓條件下調(diào)控ABA合成與分解代謝關(guān)鍵基因的表達(dá)
        5.3.6 外源糖處理對(duì)葉片衰老和ABA含量的調(diào)控
        5.3.7 糖處理?xiàng)l件下調(diào)控ABA合成與分解代謝關(guān)鍵基因的表達(dá)
    5.4 討論
第六章 生長(zhǎng)素(IAA)對(duì)早衰突變體psf葉片衰老過(guò)程的調(diào)控作用
    6.1 引言
    6.2 材料與方法
        6.2.1 供試材料的種植
        6.2.2 IAA和共軛型IAA(吲哚乙酰天冬氨酸(IAA-ASP))含量的測(cè)定
        6.2.3 離體葉片的NAA處理
        6.2.4 RNA的提取、cDNA的合成和熒光定量PCR
        6.2.5 熒光定量qRT-PCR引物的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析
    6.3 結(jié)果與分析
        6.3.1 早衰突變體psf旗葉衰老過(guò)程的IAA含量和組成變化及其與野生型間差異
        6.3.2 調(diào)控IAA合成代謝與共軛作用關(guān)鍵基因在葉片衰老過(guò)程的表達(dá)變化
        6.3.3 IAA信號(hào)響應(yīng)基因在葉片衰老過(guò)程中的表達(dá)變化
        6.3.4 轉(zhuǎn)錄因子NAC在葉片衰老過(guò)程中的表達(dá)變化
        6.3.5 外源NAA處理對(duì)離體葉片衰老的調(diào)控
    6.4 討論
第七章 全文總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的文章



本文編號(hào)：3736280

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