The effects of activated carbon and plants diversity ... - 华南农业大学

华 南 农 业 大 学 农 学 院 第 三 届 综 述 大 赛 获 奖 作 品 论 文 集一 等 奖 作 品3.1 水 稻 植 株 矮 化 节 间 与 细 胞 长 度 、 数 目 的 关 系[21]20 世 纪 80 年 代 , 有 关 水 稻 矮 化 机 理 的 研 究 主 要 集 中 在 外 部 形 态 。Kamijima 等 通过 对 许 多 基 因 矮 秆 系 的 细 胞 学 形 态 结 构 的 研 究 , 发 现 节 间 长 度 受 细 胞 数 目 多 少 的 影 响 ,两 者 成 正 相 关 性 , 而 与 节 间 细 胞 长 度 无 明 显 关 系 。 这 表 明 组 织 器 官 细 胞 数 目 的 减 少 会 造成 节 间 缩 短 。3.2 水 稻 植 株 矮 化 与 温 度 的 关 系部 分 矮 杆 基 因 对 水 稻 植 株 的 作 用 与 温 度 存 在 相 互 作 用 。 矮 秆 突 变 系 “Fukei71” 与 元品 种 “Fujiminori” 在 不 同 的 温 度 下 的 节 间 长 度 差 异 存 在 明 显 变 异 ,Fukei71 的 株 高 只 有46cm, 仅 为 原 品 种 的 56%; 在 18-23℃ 的 低 温 条 件 下 , 其 株 高 达 到 60e。 是 原 品 种 的 84%。对 细 胞 组 织 形 态 进 行 观 察 发 现 , 在 高 温 条 件 下 生 长 的 Fukei71, 节 间 薄 壁 细 胞 排 列 不 规 则 ,纵 向 细 胞 数 减 少 , 但 横 向 细 胞 数 明 显 增 加 。 而 在 低 温 条 件 下 细 胞 生 长 则 无 异 常 现 象 发 生 。这 表 明 Fukei71 的 矮 秆 基 因 对 温 度 敏 感 , 在 高 温 条 件 下 由 于 居 间 分 生 组 织 的 异 常 使 植 株矮 缩 。 此 外 , 携 带 矮 秆 基 因 d58 的 植 株 在 低 温 条 件 下 生 长 时 表 现 矮 秆 小 粒 , 高 温 条 件 下[22]则 表 现 正 常 。3.3 水 稻 矮 生 与 激 素 的 关 系植 物 激 素 几 乎 参 与 水 稻 生 长 发 育 的 整 个 过 程 , 它 们 既 可 以 独 立 地 发 挥 生 理 作 用 , 也 可以 通 过 与 其 他 激 素 或 基 因 的 相 互 作 用 来 精 确 地 调 节 植 物 的 发 育 。 到 目 前 为 止 , 研 究 者 发现 赤 霉 素 (GA)、 生 长 素 (IAA)、 油 菜 素 内 酯 (BR)、 脱 落 酸 (ABA) 和 乙 烯 影 响 水 稻 茎[23]的 伸 长 , 其 中 以 赤 霉 素 与 水 稻 的 株 高 关 系 最 为 密 切 。 汤 日 圣 等 测 定 量 含 sd-1 基 因 的 矮脚 南 特 、 矮 仔 占 等 13 个 半 矮 秆 品 种 的 GA 和 IAA 等 内 源 激 素 的 含 量 结 果 表 明 , 矮 杆 品 种的 GA 和 I-AA 含 量 远 低 于 高 秆 品 种 , 矮 秆 品 种 GA 含 量 为 高 秆 品 种 的 70%~80%, 而 IAA[24] [25]含 量 只 有 高 秆 品 种 的 20% 左 右 ;Yam anuro 等 和 Zhi 等 在 对 携 有 d2 和 d61 的 矮 秆 突变 体 的 内 源 BR 进 行 检 测 时 发 现 , 矮 秆 突 变 体 的 内 源 BR 远 低 于 野 生 型 , 而 通 过 外 施 BR[26]可 以 使 其 株 高 恢 复 到 野 生 型 状 态 ; 徐 建 龙 等 对 矮 秆 水 稻 内 源 GA、IAA、ABA 研 究 后[27]表 明 水 稻 矮 生 性 与 ABA 含 量 有 相 关 性 。 宋 平 等 对 水 稻 内 源 脱 落 酸 (ABA) 含 量 的 分析 结 果 显 示 , 携 有 半 矮 秆 基 因 的 水 稻 品 种 的 内 源 ABA 含 量 显 著 高 于 高 秆 品 种 , 且 水 稻 的株 高 、 苗 高 于 ABA 含 量 呈 显 著 负 相 关 , 表 明 ABA 对 水 稻 的 茎 伸 长 有 独 特 的 抑 制 作 用 。[28]研 究 表 明 一 是 由 于 内 源 激 素 缺 失 , 另 一 方 面 则 是 激 素 信 号 转 导 受 到 阻 碍 。 其 中 赤霉 素 (GA)、 油 菜 素 内 酯 (BR) 对 水 稻 株 高 的 研 究 最 为 深 入 。2002 年 三 个 研 究 小 组 几 乎[29]同 时 报 道 成 功 克 隆 水 稻 “ 绿 色 革 命 ” 基 因 sd1 的 论 文 。Sd1 编 码 赤 霉 素 合 成 途 径 中 的[30]关 键 酶 GA20 氧 化 酶 , 该 酶 催 化 GA53-GA44-GA19-GA20 三 步 反 应 。sd1 基 因 的 过 量[31]表 达 会 导 致 水 稻 植 株 的 严 重 矮 化 。 有 关 GA 合 成 型 基 因 还 有 d18 和 d35。Itoh 等 在 水 稻中 发 现 了 两 个 GA3β 羟 化 酶 基 因 osGA3ox1os 和 GA3ox2, 这 两 个 基 因 均 在 GA 由 无 活 性到 有 活 性 过 程 中 起 催 化 作 用 , 进 而 证 明 了 d18 编 码 GA3 氧 化 酶 。 半 矮 生 基 因 d35 的 携 带[32]者 Tan-Ginbozu 是 生 产 上 大 面 积 应 用 的 非 sd1 基 因 的 矮 秆 品 种 。Itoh 等 发 现 D35 基 因48