1。2。4琼脂糖凝胶电泳 6

   1。2。5琼脂糖胶回收及纯化 6

   1。2。6种子萌发实验 7

   1。2。7内源性激素含量检测 7

2 实验结果 8

2。1 deg1突变体表型 8

2。2基因定位 8

2。3 种子萌发势 9

2。5内源性激素含量分析 10

3 讨论 11

4 意义与应用 11

参考文献 12

致谢 12

引言

水稻(Oryza sativa L．)在我国作为主要的粮食作物，播种面积占总农作物播种面积的30%左右，但是却占粮食总产量的40%，全国有超过60%的人口以稻米为食。在美国、加拿大、印度、中国等世界小麦、水稻主要的生产国家都存在穗发芽的问题。穗发芽是指禾谷类作物在灌浆中后期遇连日阴雨，在收获前导致籽粒在穗上萌发（Pre-harvest sprouting，简称PHS）[2]。水稻生长喜高温、多湿、短日照的环境。我国栽培的杂交水稻品种休眠期一般较短或者不明显[1]，且杂交稻多种于南方，收获前常常会遭遇连日阴雨及高温、高湿天气，加之为提高不育系的异交率在拔节期喷洒赤霉素所产生的后效，极易导致穗发芽，基本上两年一遇，严重的情况穗发芽达60%~80%左右，严重影响了稻谷的产量和质量。除此之外，穗发芽不仅影响了作物的的产量，而且在杂交稻种子的生产过程中，严重影响了加工品质、粮食储藏和种用价值，造成了不同程度的经济损失。论文网

对水稻的研究一直是一个重要课题[3]。水稻是单子叶植物和禾本科作物分子生物学研究的模式作物，国际水稻基因组测序计划（International Rice Genome Sequencing Project, IRGSP）现已全部完成，水稻12对染色体的基因组序列已被确定，为本实验提供重要依据[4]，因此对研究水稻休眠以及抗穗发芽的遗传机理十分有利。不同种类的种子休眠特异性差异较大，野生植物往往休眠性较强，而栽培种经过长期的人工选择，种子休眠性相对较弱。种子的休眠特性受到遗传物质和环境因素的共同影响。一些学者研究表明，休眠通常表现为数量性状，受多基因控制，且遗传率较低。迄今，利用分子标记对不同遗传群体休眠性进行分析，已初步定为了100多个与水稻休眠相关的QTL，这些QTL分布于12条染色体上，其中在第1、3、5、6、7和11染色体上检测的QTL较多。Takeuchi报道了第一个水稻种子休眠性QTL的精细定位。通过构建Nipponbare和Kasalath BIL群体，初步检测到5个休眠相关QTL，其中位于第3染色体上的Sdr1是控制休眠的主效位点。进一步通过连续回交构建进等基因系，最终将其定为在标记R10942和C2045之间。qSD12是第二个被精细定位的种子休眠性QTL。利用强休眠的杂草稻SS18-2和无休眠的栽培种EM93-1构建BC1群体，在第12染色体上检测到一个主效QTL，进一步构建精细定为群体，最终将该基因定位在RM28624和SD12m50之间75kb范围内。截至目前，只报道了一例水稻休眠基因Sdr4的克隆。

种子的发芽除了受遗传因素影响，还包括内在因素和外在因素。曾有研究表明影响种子穗发芽的主要内在因素包括种子的成熟度、内源性激素、α-淀粉酶活性、可溶性糖含量、颖壳、籽粒的含水量及吸水速度等；影响种子休眠性的主要内在因素包括种子的成熟度、α-淀粉酶活性、内源性激素等。外界的环境条件也影响水稻种子穗发芽和种子休眠。影响穗发芽的环境因素主要有温度、湿度、光照、养料等；影响种子休眠的环境因素主要包括湿度、温度、空气、光照及NO等化学物质。其中内源性激素是一个很重要的调控因子。植物激素在植物体内的含量很低，但对植物的生长、繁殖有着不可取代的作用。内源性激素中的赤霉素（GA）和脱落酸（ABA）是调节种子发芽和休眠的主要因素，GA3可以解除种子休眠， 促进种子萌发，而 ABA 抑制种子萌动，诱导休眠。GA 与 ABA 在种子发育过程中起拮抗作用GA 在促进种子萌发中至少起到两种信号作用:一是介导种胚周围组织的软化， 克服种皮机械限制；二是促进种胚的生长[5]。