检索结果-内蒙古大学图书馆

科学通报 2023年第28期68卷 3857-3868页

作者：王颖姮谢鸿光陈飞鹤林强崔丽丽吴方喜魏毅东罗曦陈丽萍蔡秋华谢华安张建福福建省农业科学院水稻研究所福州350019 农业农村部华南杂交水稻种质创新与分子育种重点实验室/福州(国家)水稻改良分中心/福建省作物分子育种工程实验室/福建省水稻分子育种重点实验室/福建省作物种质创新与分子育种省部共建国家重点实验室培育基地/杂交水稻国家重点实验室华南研究基地/水稻国家工程研究中心福州350003

稻谷耐储藏性对于国家粮食安全、种质资源保存及种业安全具有非常重要的意义.本研究通过人工老化处理分析福香占和航2号种子活力的变化趋势,扫描电子显微镜观察老化21 d后糙米淀粉粒结构,并对关键时间点的种胚蛋白质组进行定量分析.结... 详细信息

稻谷耐储藏性对于国家粮食安全、种质资源保存及种业安全具有非常重要的意义.本研究通过人工老化处理分析福香占和航2号种子活力的变化趋势,扫描电子显微镜观察老化21 d后糙米淀粉粒结构,并对关键时间点的种胚蛋白质组进行定量分析.结果表明,人工老化后14~21 d,航2号种子活力快速下降,淀粉粒结构受到严重破坏,种子耐储藏性较差.而福香占在人工老化21 d后仍具有较强种子活力,淀粉粒结构保持良好,耐储藏性优;蛋白质组分析表明,福香占和航2号在人工老化的不同阶段,脂类、蛋白质、碳水化合物等生物合成及代谢、遗传信息加工、转录调控、营养保持、信息传递、氧化还原调节等方面均表现出差异;差异蛋白质显著富集到4个代谢通路,即亚油酸代谢,角质、木栓和蜡质的生物合成,谷胱甘肽代谢和甘油磷脂代谢.老化21 d与处理前相比较,福香占真核生物核糖体生物发生、萜类骨架生物合成、叶酸生物合成等代谢通路发生差异表达,而航2号主要为氮代谢、淀粉和蔗糖代谢及mRNA监测等途径.本研究为稻谷耐储藏性遗传机理的深入解析及培育耐储藏水稻新品种奠定了基础.

关键词：福香占稻谷耐储藏性种子活力脂肪氧化酶蛋白质组

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稻瘟病菌坏死和乙烯诱导肽1样蛋白的原核表达、纯化与活性分析

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科学通报 2023年第7期68卷 791-800页

作者：林悦龙郑燕梅王福祥王颖姮何炜蔡秋华谢华安张建福福建省农业科学院水稻研究所福州350019 农业农村部华南杂交水稻种质创新与分子育种重点实验室/国家水稻改良中心福州分中心/福建省作物分子育种工程实验室/福建省水稻分子育种重点实验室/福建省作物种质创新与分子育种省部共建国家重点实验室培育基地/杂交水稻国家重点实验室华南研究基地/水稻国家工程研究中心福州350003

坏死和乙烯诱导肽1(necrosis and ethylene-inducing peptide 1,Nep1)样蛋白(Nep1-like proteins,NLPs)是一类广泛存在于细菌、真菌及卵菌中的分泌型蛋白.本研究通过生物信息学分析了稻瘟病菌中的4个坏死和乙烯诱导肽1样蛋白的家族基因... 详细信息

坏死和乙烯诱导肽1(necrosis and ethylene-inducing peptide 1,Nep1)样蛋白(Nep1-like proteins,NLPs)是一类广泛存在于细菌、真菌及卵菌中的分泌型蛋白.本研究通过生物信息学分析了稻瘟病菌中的4个坏死和乙烯诱导肽1样蛋白的家族基因成员的相关信息,克隆了它们的编码区序列,分别将它们构建到了pGEX-6P-1载体中.通过优化诱导条件对它们进行了原核表达、纯化,获得了相应的可溶性目的蛋白,进一步将纯化的目的蛋白注射到烟草叶片中,发现N端融合GST标签的MoNLP1、MoNLP4蛋白仍具有生物学活性,可以明显诱发烟草叶片组织产生细胞坏死.该研究为进一步深入研究该基因家族在稻瘟病菌中的功能与作用以及开发更多潜在的植物蛋白激发子奠定基础.

关键词：稻瘟病坏死和乙烯诱导肽1样蛋白原核表达蛋白纯化细胞坏死

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水稻穗粒数基因Gn1a的等位基因挖掘与育种应用

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中国水稻科学 2025年第2期39卷 220-230页

作者：刘智超常龙学艾鑫金龙张丰勇李志永王以锋童晓红黄捷张健金健应杰政广西大学生命科学与技术学院/亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室南宁530004 中国水稻研究所水稻生物育种全国重点实验室杭州311401

【目的】基于水稻功能基因组学的快速发展,通过全基因组关联分析和等位基因挖掘,鉴定出调控每穗粒数的关键基因Gn1a的优异等位变异,为现代水稻高产分子育种策略提供了理论依据与靶点资源。【方法】通过构建高世代回交自交系遗传群体开展... 详细信息

【目的】基于水稻功能基因组学的快速发展,通过全基因组关联分析和等位基因挖掘,鉴定出调控每穗粒数的关键基因Gn1a的优异等位变异,为现代水稻高产分子育种策略提供了理论依据与靶点资源。【方法】通过构建高世代回交自交系遗传群体开展QTL精细定位;基于近等基因系(NILs)验证目标QTL的遗传效应;结合目标基因的PCR扩增、高通量测序及多序列比对解析功能变异位点;进一步开发功能分子标记并应用于水稻种质资源的基因型精准鉴定。【结果】在中嘉早17、中早39(常规早籼主推品种)、华占、R173(杂交晚籼核心恢复系)4个背景与粳稻吉资1560构建的BC_(3)F_(3)群体中,1号染色体短臂Gn1a位点共同定位到控制穗粒数与二次枝梗数的QTL。Gn1a测序分析揭示,中嘉早17与中早39携带新型Gn1a等位变异(命名为Gn1a-i),与粳型等位基因Gn1a-j相比,在5'UTR区存在16-bp缺失。4套近等基因系的分析结果表明Gn1a-i增加每穗粒数和籽粒产量。基于该InDel位点开发的共显性功能标记ZC51,对9类39份水稻材料(涵盖常规早籼、常规晚籼、三系保持系、两系不育系、三系恢复系、北方粳稻、南方粳稻、农家品种及野生稻)进行Gn1a等位基因分型检测,结果显示:籼型群体(常规早/晚籼、三系保持系、两系不育系、三系恢复系)100%携带Gn1a-i等位基因;野生稻与农家品种携带Gn1a-j等位基因;粳稻群体(南/北方)携带Gn1a-i和Gn1a-j双等位基因。【结论】明确了Gn1a-i等位基因通过增加二次枝梗数和每穗粒数来提高籽粒产量,Gn1a-i有利等位基因在当前粳稻品种的改良中具有较大利用潜力,Gn1a功能基因标记ZC51能直接用于分子标记辅助选择育种。

关键词：每穗粒数等位基因数量性状座位分子标记辅助选择

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代谢组和转录组分析籼稻福香占干旱胁迫的分子响应

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作物学报 2024年第12期50卷 2998-3012页

作者：王颖姮崔丽丽蔡秋华林强吴方喜陈飞鹤谢鸿光朱永生陈丽萍谢华安张建福福建省农业科学院水稻研究所福建福州350019 农业农村部华南杂交水稻种质创新与分子育种重点实验室/福州(国家)水稻改良分中心/福建省作物分子育种工程实验室/福建省水稻分子育种重点实验室/福建省作物种质创新与分子育种省部共建国家重点实验室培育基地/杂交水稻国家重点实验室华南研究基地/水稻国家工程研究中心福建福州350003

干旱是影响农业生产最重要的原因之一。本研究以优质香稻福香占为材料,对其苗期干旱响应的生理指标、激素代谢物及基因表达调控网络进行分析。干旱处理后,福香占干旱存活率、抗氧化酶活性高于恢复系明恢63、明恢86和干旱敏感的丽江新团... 详细信息

干旱是影响农业生产最重要的原因之一。本研究以优质香稻福香占为材料,对其苗期干旱响应的生理指标、激素代谢物及基因表达调控网络进行分析。干旱处理后,福香占干旱存活率、抗氧化酶活性高于恢复系明恢63、明恢86和干旱敏感的丽江新团黑谷,但电导率较低且过氧化物累积较少。IAA、ICA、ABA、cZ和SA等5种激素的代谢物含量上升,tZ、DHZ、GA1、JA等11种激素的代谢物含量下降。6118个差异表达基因(DGEs)中有2615个上调、3503个下调,涉及了光合作用、能量代谢、转录调控、氧化还原、离子结合等生物学过程和氨基酸、糖、脂肪酸、激素等合成代谢及植物激素信号转导等相关途径。激素代谢组和转录组学分析同时鉴别出植物激素信号转导、玉米素生物合成、类胡萝卜素生物合成和色氨酸代谢4个KEGG代谢通路,并构建了差异表达基因调控网络。转录因子、抗氧化酶基因、渗透调节等相关的28个干旱应答关键基因在福香占干旱处理后的表达量均上调。福香占受干旱胁迫后,激素水平发生了变化;抗逆应答的基因表达量均上调,包括转录因子、抗氧化系统基因、渗透调节及其他耐旱基因;抗氧化酶活性相关生理指标发生改变。研究结果有助于进一步挖掘抗旱基因,服务水稻抗旱育种。

关键词：福香占抗旱生理特性激素代谢组调控网络

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根际氧环境对水稻幼苗根系微形态结构的影响及其生理机制

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中国水稻科学 2022年第4期36卷 399-409页

作者：肖德顺徐春梅王丹英章秀福陈松褚光刘元辉中国水稻研究所水稻生物学国家重点实验室杭州311401

【目的】研究根际氧环境对水稻幼苗根系微形态建成的影响及其生理机制,以期为水稻幼苗理想根型的构建提供理论依据。【方法】以春优84和秀水09为材料,用国际水稻所营养液配方进行水培试验。秧苗移栽一周后用在线溶氧仪(氮气、氧气调节)... 详细信息

【目的】研究根际氧环境对水稻幼苗根系微形态建成的影响及其生理机制,以期为水稻幼苗理想根型的构建提供理论依据。【方法】以春优84和秀水09为材料,用国际水稻所营养液配方进行水培试验。秧苗移栽一周后用在线溶氧仪(氮气、氧气调节)设定低氧(0~1.0 mg/L)、中氧(2.5~3.5 mg/L)和高氧(>6.0 mg/L,饱和溶解氧处理,在水稻生长过程中用充气泵连续向水体中充入空气)和常规水培(CK,不进行氧调节,水稻移栽一周后水中氧含量约为0.3~2.5 mg/L)4个氧处理,研究水稻幼苗生物量、根系微形态结构、根系分泌有机酸、呼吸强度等指标。【结果】1)各处理水稻幼苗根系直径为d_(1)(0~0.50 mm)、d_(2)(0.51~1.00 mm)和d_(3)(1.01~1.50 mm)的细根占总根的比例均超过90%,对水稻苗期根系形态构建尤为重要。中氧处理后,春优84直径为d_(1)、d_(2)和秀水09直径为d_(1)、d_(3)的根的根长和根表面积均明显高于对照。2)低氧处理减少地上部和地下部生物量,抑制细根(d_(1))生长,促进粗根(d_(5),2.01~2.50 mm)的生长,降低呼吸强度,增加有机酸分泌量。中氧和高氧处理后水稻植株的生物量均有增加,但生理反应不尽相同。中氧处理后水稻根系呼吸强度上升,而高氧处理后根系呼吸强度降低。各氧处理均减少水稻幼苗根系生长素(IAA)含量,中氧和高氧处理与对照间差异达显著水平。高氧处理显著增加根系一氧化氮(NO)含量,其他处理间差异不显著。3)相关分析结果表明,两供试品种总根和细根(d_(2))的各形态指标(根长、表面积和体积)均与根系有机酸分泌量、呼吸强度、NO含量正相关,与生长素(IAA)含量负相关。【结论】适当增氧(中氧)处理增加水稻幼苗根系呼吸强度和有机酸分泌量,根系生理活性增强;增加细根(直径为0~1.50 mm)的根长、吸收面积的占比,优化其根系形态结构。因此,生产上可以通过栽培措施改变根际氧环境调控分蘖期水稻根系微形态结构,增强根系功能。

关键词：水稻根际氧环境根系生理根系微形态结构

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基于重组酶介导扩增-侧流层析试纸条的褐飞虱快速鉴定方法

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中国水稻科学 2022年第1期36卷 96-104页

作者：罗举唐健王爱英杨保军刘淑华中国水稻研究所水稻生物学国家重点实验室杭州310006

【目的】针对测报灯下褐飞虱鉴定费时费力这一问题,建立褐飞虱快速定性鉴定技术。【方法】以褐飞虱、伪褐飞虱及拟褐飞虱为材料,筛选褐飞虱特异性引物对,优化基于重组酶介导扩增和侧流层析试纸条检测方法的快速鉴定体系(RAA-LFD),并分... 详细信息

【目的】针对测报灯下褐飞虱鉴定费时费力这一问题,建立褐飞虱快速定性鉴定技术。【方法】以褐飞虱、伪褐飞虱及拟褐飞虱为材料,筛选褐飞虱特异性引物对,优化基于重组酶介导扩增和侧流层析试纸条检测方法的快速鉴定体系(RAA-LFD),并分析其温度及模板鲁棒性。【结果】本研究建立的RAA-LFD方法操作简单、速度快、不依赖于任何精密仪器、体温可触发扩增反应,且对粗组织液模板具有很好的鲁棒性。盲样检测结果表明,56个样本从样本获取到结果输出的整个过程可在45 min内完成,准确率可达100%。【结论】本研究建立的褐飞虱RAA-LFD鉴定技术可以用于褐飞虱及其近似种的快速区分,适用于基层植保站或田间地头对样本的现场即时检测。

关键词：褐飞虱伪褐飞虱拟褐飞虱 RAA-LFD 现场即时检测

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利用CRISPR/Cas9技术创制抗稻瘟病香型早籼温敏核不育系

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中国水稻科学 2022年第3期36卷 248-258页

作者：梁敏敏张华丽陈俊宇戴冬青杜成兴王惠梅马良勇中国水稻研究所水稻生物学国家重点实验室/国家水稻改良中心杭州310006

【目的】创制新型抗稻瘟病香型早籼温敏核不育系,为高产优质杂交水稻选育提供资源。【方法】利用CRISPP/Cas9技术在水稻稻瘟病基因Pi21、温敏不育基因TMS5和香味基因Badh2的第1外显子处设计靶位点,构建多基因表达载体pC1300-2×35S:... 详细信息

【目的】创制新型抗稻瘟病香型早籼温敏核不育系,为高产优质杂交水稻选育提供资源。【方法】利用CRISPP/Cas9技术在水稻稻瘟病基因Pi21、温敏不育基因TMS5和香味基因Badh2的第1外显子处设计靶位点,构建多基因表达载体pC1300-2×35S::g^(TMS5)-g^(Badh2)-g^(Pi21),转化优质常规籼稻品种中早70,测序鉴定分析获得纯合阳性稳定株系。利用稻瘟病喷雾接种和打孔接种方法对稻瘟病基因Pi21的纯合突变株系进行稻瘟病抗性鉴定,利用GC-MS技术对Badh2纯合突变株系的香味物质2-乙酰-1-吡咯啉(2-AP)含量进行测定。【结果】在T_(0)转基因株系中,Pi21、TMS5和Badh2突变频率分别为87.5%、80.0%和87.5%,突变类型多为双等位突变。从T_(1)代中筛选不含载体骨架的纯合突变株系,获得两种三突变纯合株系。稻瘟病接种结果表明,与野生型相比,T_(2)代Pi21纯合变异株系的抗性显著提高。同时,接种后纯合突变体株系内相关防卫基因的表达量显著上调,ROS积累量也显著增加。tms5纯合变异株系表现出典型的温敏不育特性,TMS5基因的表达水平与野生型相比显著降低,高温下Ub_(L40)4基因的表达水平明显高于野生型。与野生型相比,在Badh2纯合突变体植株中Badh2的表达水平显著下调,并且香味物质2-AP含量极显著增加。【结论】利用CRISPR/Cas9技术成功对Pi21、TMS5和Badh2基因同时进行定向编辑,获得了具有高抗稻瘟病的香型温敏不育系,为高抗、香型不育系材料的选育提供参考,加快高产优质杂交水稻的选育。

关键词：水稻 CRISPR/Cas9 Badh2 Pi21 TMS5

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基于高密度遗传图谱的水稻分蘖角度QTL定位与分析

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中国水稻科学 2025年

作者：王召君何雨宣刘浚蓉徐群章孟臣王珊孙燕飞魏兴华杨窑龙郭晓红冯跃黑龙江八一农垦大学农学院中国水稻研究所国家水稻改良中心水稻生物育种全国重点实验室

【目的】分蘖角度是水稻株型的重要组成部分，直接影响水稻的种植密度并最终影响水稻产量。挖掘和研究新的调控水稻分蘖角度QTL/基因并应用于株型改良，是提高水稻产量的有效方式之一。【方法】本研究利用印度粳稻品种M494和籼稻品种中9... 详细信息

【目的】分蘖角度是水稻株型的重要组成部分，直接影响水稻的种植密度并最终影响水稻产量。挖掘和研究新的调控水稻分蘖角度QTL/基因并应用于株型改良，是提高水稻产量的有效方式之一。【方法】本研究利用印度粳稻品种M494和籼稻品种中9B杂交并自交衍生的重组自交系（Recombinant inbred lines，RILs）群体为试验材料，于2021至2023年在中国水稻研究所浙江省富阳与海南省陵水试验基地种植，基于重测序法构建的高密度Bin图谱进行水稻分蘖角度QTL定位与分析。【结果】3年共检测到9个QTLs，分布于第1、3、9、11和12号染色体上，单个QTL可解释的表型贡献率介于2.54%～57.00%之间，加性效应均来源于大分蘖角度亲本M494。其中主效分蘖角度QTL-qTA9-1定位在第9号染色体的20.71～20.80 Mb区间，物理图谱区间为86.36kb，且在2021与2022年重复被检测到，贡献率最高可达57.00%，该区间覆盖已克隆分蘖角度基因TAC1。RT-PCR结果表明TAC1在大分蘖角度株系M109中的表达量显著高于小分蘖角度株系M67，进一步测序分析发现，与qTa9-1基因型株系M67相比，qTA9-1基因型株系M109中TAC1在第4内含子的3'剪接位点发生了C到T的突变，为已报道的TAC1功能性SNP位点，推测qTA9-1即为TAC1。2021和2022年在3号染色体15.20～16.00 Mb区间重复检测到1个新的控制分蘖角度的QTL，其与主效分蘖角度QTL-qTA9-1存在上位性互作；在12号染色体21.10～22.02 Mb区间重复检测到1个调控水稻分蘖角度的微效QTL位点。【结论】本研究利用M494和Z9B杂交构建的RIL群体，结合高密度遗传图谱，共检测到9个分蘖角度相关QTLs，包括已克隆基因TAC1，在3号染色体检测到1个新的分蘖角度QTL。上述结果为进一步开展水稻分蘖角度基因的精细定位和水稻品种株型的遗传改良提供了理论基础和基因资源。

关键词：水稻分蘖角度高密度遗传图谱 QTL定位分析

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非洲栽培稻基因渗入系粒形和剑叶形态性状的QTL定位

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核农学报 2022年第3期36卷 509-516页

作者：杨莹莹李若思王一平袁筱萍章孟臣杨窑龙魏兴华冯跃中国水稻研究所国家水稻改良中心/水稻生物学国家重点实验室浙江杭州310006

非洲栽培稻作为重要的水稻种质资源,其基因渗入系可以为普通栽培稻的遗传背景提供新的有利基因,如果能将这些优良基因引入普通栽培稻中,可为水稻分子设计育种提供新的基因资源。本研究以非洲栽培稻基因渗入系YIL60与轮回亲本中9B(Z9B)... 详细信息

非洲栽培稻作为重要的水稻种质资源,其基因渗入系可以为普通栽培稻的遗传背景提供新的有利基因,如果能将这些优良基因引入普通栽培稻中,可为水稻分子设计育种提供新的基因资源。本研究以非洲栽培稻基因渗入系YIL60与轮回亲本中9B(Z9B)杂交衍生的包含188个株系的F_(2)和F_(2:3)群体为材料,对粒形性状包括粒长、粒宽、籽粒长宽比、千粒重,剑叶形态性状包括剑叶长、剑叶宽进行数量性状点位(QTL)检测。结果共检测到16个QTL,包括2个粒长QTL、3个粒宽QTL、2个籽粒长宽比QTL、2个千粒重QTL、1个剑叶长QTL、6个剑叶宽QTL,分布于第1、第6、第7、第10和第11号染色体上,贡献率为2.25%~25.64%;有4个多效性QTL区间,有4个QTL qGW7-1、qFLL10、qFLW10、qTGW7在F;和F;群体中被重复检测到,其中在第7号染色体RM3859-RM3394区间检测到同时控制粒长、粒宽、籽粒长宽比和千粒重的QTL,贡献率最高达17.10%,是一个来源于非洲栽培稻的新粒形QTL。本研究为进一步开展粒形、剑叶形态性状基因的精细定位、克隆和分子标记辅助育种工作奠定了一定的理论基础。

关键词：非洲栽培稻基因渗入系粒形剑叶 QTL定位

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低温胁迫对水稻胚芽中葡萄糖和水分状态的影响及其与种子出苗成活间的关系

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作物学报 2024年第12期50卷 3055-3068页

作者：郑广杰叶昌徐春梅陈松褚光陈里鹏章秀福王丹英中国水稻研究所/水稻生物学国家重点实验室浙江杭州311400 杭州富阳栋山农机服务专业合作社浙江杭州311400

为了探明低温逆境下水稻种子出苗成活的品种间差异,解析水稻芽苗期耐低温机理,本研究以4个低温耐性不同的品种为试验材料,设置低温和常温2个处理,分析了水稻出苗过程中种子和胚芽组织的碳水化合物含量、含水量,种子的α-淀粉酶、胚芽蔗... 详细信息

为了探明低温逆境下水稻种子出苗成活的品种间差异,解析水稻芽苗期耐低温机理,本研究以4个低温耐性不同的品种为试验材料,设置低温和常温2个处理,分析了水稻出苗过程中种子和胚芽组织的碳水化合物含量、含水量,种子的α-淀粉酶、胚芽蔗糖合酶和抗氧化酶活性,胚芽的过氧化氢与丙二醛含量随时间的变化,及其与胚芽存活率的相关性。研究发现,低温下冷敏感品种中嘉8号(S1)、中嘉早17(S2)胚芽的葡萄糖含量、抗氧化酶(SOD、POD、CAT)比蛋白活性在低温4 d后显著下降,而H2O2、MDA含量逐渐增加,其胚芽尖端逐渐枯死卷曲;而耐冷品种日本晴(T1)、耘两优玖48(T2)的胚芽葡萄糖含量维持在一个较高水平,抗氧化酶(SOD、POD、CAT)比蛋白活性、H2O2、MDA含量也都保持不变,其胚芽保持挺立生长状态。分析发现低温抑制了种子的α-淀粉酶活性,但增加了胚芽的蔗糖合酶活性;低温延缓了耐冷品种T1和T2的胚根向种子根发育的进程,却抑制了冷敏感品种S1和S2胚根的发育,低温下冷敏感品种S1、S2的根系活力显著低于耐冷品种T1、T2,冷敏感品种S1、S2种子和胚芽的含水量随低温时间的延长不断降低,而耐冷品种T1、T2相对稳定。相关分析发现,胚芽的存活率与胚芽和种子的葡萄糖含量、含水量和胚根的长度、体积、活力呈极显著正相关,但与种子中淀粉和胚芽中蔗糖的含量呈极显著负相关。外源增加S1、S2的水分供应能够显著地提高种子和胚芽在低温下的存活率。上述结果表明,在种子出苗过程中,低温胁迫在抑制种子α-淀粉酶活性的同时,也抑制了胚根的生长发育,降低了根系向种子和胚芽运输水分的能力,导致种子中淀粉和胚芽中蔗糖的分解能力下降,胚芽葡萄糖供应不足,使得胚芽抗氧化代谢失衡、存活率降低,而外源增加水分供应可在一定程度上提高低温下胚芽的存活率。

关键词：低温水稻种子萌发胚芽存活率含水量抗氧化酶

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