同源四倍体水稻的花粉、胚囊发育特征及双受精过程研究
发布时间：2021-10-07 06:12
水稻是重要的粮食作物之一,有关水稻的研究一直未曾停歇,获取高产量和高品质的水稻品种,一直是科学家坚持不懈追求的目标。普通水稻的育种已遇到瓶颈。有育种学家发现水稻染色体加倍后产生的剂量效应具有提高水稻产量、品质的潜力。本文以不同倍性水稻为材料,对它们的农艺性状和生殖发育特性进行了研究,以期为多倍体水稻的育种提供理论依据。本研究以5份二倍体水稻和通过秋水仙素对其进行染色体加倍得到的后代性状稳定的相应的同源四倍体水稻为试验材料,对其株高、穗长、剑叶长、剑叶宽、穗实粒数、结实率、籽粒长、籽粒宽和千粒重等农艺性状进行差异性比较分析,并通过激光共聚焦显微镜对不同倍性水稻的花粉育性和花粉发育特征、胚囊育性和胚囊发育特征、花粉管的生长动态和双受精过程等进行了观察研究。主要研究结果如下:1.不同倍性水稻在农艺性状上存在显著性的差异。水稻的株高在染色体加倍后都呈现降低趋势,且不同倍性水稻之间达到极显著差异。紫米4x的降低幅度最大,降幅为40.40%。穗长的变化趋势并不统一,但不同倍性水稻之间达到显著或极显著差异。剑叶长的变化趋势并不统一,只有圭6304x和紫粳4x的剑叶长随着染色体加倍是增加的,并且达到了...
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
同源四倍体水稻正常花粉的发育过程
图 3.3 同源四倍体水稻异常雄配子体的发育过程（1-小孢子时期，细胞质浓缩; 2-无核的空花粉粒; 3-小孢子晚期细胞核接近萌发孔; 4、5-二孢花粉时期，细胞质浓缩; 6-三孢花粉时期，细胞质浓缩; 7-双萌发孔：萌发孔之间，间隔较近; 8-双萌发孔：萌发孔之间，几乎没有间隔，连在一起; 9-双萌发孔：双萌发孔之间，间隔较远; 10-三萌发孔; 11-小孢子中期，两个核仁; 12-小孢子时期，细胞质浓缩，且细胞核出现空洞; 13-小孢子时期，细胞核出现空洞; 14-花粉壁变性，细胞浓缩形成空洞; 15-细胞质消失;16-圆败; 17-染败; 18-典败。）进一步观察了晚期小孢子多萌发孔现象，结果显示在表 3.1，同源四倍体水稻均有出现双萌发孔现象，而在二倍体水稻水稻中双萌发孔现象没有出现，总的来说，四倍体水稻的双萌发孔现象出现的频率不高，约有 1.32%至 5.70%。双萌发孔的出现可能与染色体加倍有关。
即为大孢子二分体（图4.1-3）。减数分裂 2 完成后 ，形成与胚珠纵轴平行的、线性的大孢子四分体，靠近珠孔端的 3 个细胞退化，仅留近合点端的 1 个细胞发育成功能大孢子（图4.1-4）。功能大孢子体积逐渐增大，此为单核胚囊早期（图 4.1-5），出现液泡，此为单核胚囊晚期期(图 4.1-6)。单核胚囊要经过 3 次游离核的有丝分裂，依次行成 2 核胚囊（图 4.1-6）、4 核胚囊（图 4.1-7）和 8 核胚囊，且从 2 核胚囊开始，胚囊中部被一个大液泡占据，细胞质分布于周边，细胞核平均分别位于胚囊的两端。在 8 核胚囊早期
【参考文献】：
期刊论文
[1]花粉管引导机制的研究进展[J]. 蒋晶晶,曹家树. 中国细胞生物学学报. 2011(09)
[2]水稻减数分裂过程中染色体重组交换行为[J]. 陈军,罗伟雄,李明,罗琼. 遗传. 2011(06)
[3]同源四倍体水稻若干性状的初步研究[J]. 杨鹏鸣,黄群策,秦广雍,赵帅鹏. 西南农业学报. 2011(02)
[4]同源四倍体水稻的潜在价值及其研究策略[J]. 黄群策,李新奇. 杂交水稻. 2010(S1)
[5]紫粳4x和紫粳2x水稻品系在3个植物学性状上的差异性比较[J]. 黄雅琴,黄群策,赵帅鹏. 河南农业大学学报. 2009(04)
[6]两个高结实率的同源四倍体水稻恢复系农艺性状及细胞遗传学比较研究[J]. 栾丽,龙文波,王兴,陈英,刘玉花,涂升斌,孔繁伦,李万明. 应用与环境生物学报. 2008(01)
[7]同源四倍体双胚苗水稻雄配子体的发育特征[J]. 黄群策,胡秀明,梁秋霞. 中国稻米. 2007(04)
[8]同源四倍体双胚苗水稻雌配子体的发育特征[J]. 黄群策,代西梅,贾宏汝. 河南农业科学. 2007(04)
[9]两个具多倍体减数分裂稳定性的多倍体水稻品系的选育[J]. 蔡得田,陈建国,陈冬玲,戴兵成,张维,宋兆建,杨之帆,杜超群,唐志强,何玉池,张道生,何光存,朱英国. 中国科学（C辑:生命科学）. 2007(02)
[10]花粉不育基因互作的同源四倍体水稻杂种染色体行为和生殖特性[J]. 赵明辉,刘向东,卢永根,李金泉,郭海滨. 作物学报. 2006(10)
硕士论文
[1]亚种间四倍体水稻结实特性及生理特性的研究[D]. 阮华强.郑州大学 2017
[2]新型四倍体水稻华多1号细胞遗传及基因组变异[D]. 陈远谋.华南农业大学 2016
[3]不同倍性水稻差异性状及相关机理研究[D]. 谷幽兰.郑州大学 2016
本文编号：3421506
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
同源四倍体水稻正常花粉的发育过程
图 3.3 同源四倍体水稻异常雄配子体的发育过程（1-小孢子时期，细胞质浓缩; 2-无核的空花粉粒; 3-小孢子晚期细胞核接近萌发孔; 4、5-二孢花粉时期，细胞质浓缩; 6-三孢花粉时期，细胞质浓缩; 7-双萌发孔：萌发孔之间，间隔较近; 8-双萌发孔：萌发孔之间，几乎没有间隔，连在一起; 9-双萌发孔：双萌发孔之间，间隔较远; 10-三萌发孔; 11-小孢子中期，两个核仁; 12-小孢子时期，细胞质浓缩，且细胞核出现空洞; 13-小孢子时期，细胞核出现空洞; 14-花粉壁变性，细胞浓缩形成空洞; 15-细胞质消失;16-圆败; 17-染败; 18-典败。）进一步观察了晚期小孢子多萌发孔现象，结果显示在表 3.1，同源四倍体水稻均有出现双萌发孔现象，而在二倍体水稻水稻中双萌发孔现象没有出现，总的来说，四倍体水稻的双萌发孔现象出现的频率不高，约有 1.32%至 5.70%。双萌发孔的出现可能与染色体加倍有关。
即为大孢子二分体（图4.1-3）。减数分裂 2 完成后 ，形成与胚珠纵轴平行的、线性的大孢子四分体，靠近珠孔端的 3 个细胞退化，仅留近合点端的 1 个细胞发育成功能大孢子（图4.1-4）。功能大孢子体积逐渐增大，此为单核胚囊早期（图 4.1-5），出现液泡，此为单核胚囊晚期期(图 4.1-6)。单核胚囊要经过 3 次游离核的有丝分裂，依次行成 2 核胚囊（图 4.1-6）、4 核胚囊（图 4.1-7）和 8 核胚囊，且从 2 核胚囊开始，胚囊中部被一个大液泡占据，细胞质分布于周边，细胞核平均分别位于胚囊的两端。在 8 核胚囊早期
【参考文献】：
期刊论文
[1]花粉管引导机制的研究进展[J]. 蒋晶晶,曹家树. 中国细胞生物学学报. 2011(09)
[2]水稻减数分裂过程中染色体重组交换行为[J]. 陈军,罗伟雄,李明,罗琼. 遗传. 2011(06)
[3]同源四倍体水稻若干性状的初步研究[J]. 杨鹏鸣,黄群策,秦广雍,赵帅鹏. 西南农业学报. 2011(02)
[4]同源四倍体水稻的潜在价值及其研究策略[J]. 黄群策,李新奇. 杂交水稻. 2010(S1)
[5]紫粳4x和紫粳2x水稻品系在3个植物学性状上的差异性比较[J]. 黄雅琴,黄群策,赵帅鹏. 河南农业大学学报. 2009(04)
[6]两个高结实率的同源四倍体水稻恢复系农艺性状及细胞遗传学比较研究[J]. 栾丽,龙文波,王兴,陈英,刘玉花,涂升斌,孔繁伦,李万明. 应用与环境生物学报. 2008(01)
[7]同源四倍体双胚苗水稻雄配子体的发育特征[J]. 黄群策,胡秀明,梁秋霞. 中国稻米. 2007(04)
[8]同源四倍体双胚苗水稻雌配子体的发育特征[J]. 黄群策,代西梅,贾宏汝. 河南农业科学. 2007(04)
[9]两个具多倍体减数分裂稳定性的多倍体水稻品系的选育[J]. 蔡得田,陈建国,陈冬玲,戴兵成,张维,宋兆建,杨之帆,杜超群,唐志强,何玉池,张道生,何光存,朱英国. 中国科学（C辑:生命科学）. 2007(02)
[10]花粉不育基因互作的同源四倍体水稻杂种染色体行为和生殖特性[J]. 赵明辉,刘向东,卢永根,李金泉,郭海滨. 作物学报. 2006(10)
硕士论文
[1]亚种间四倍体水稻结实特性及生理特性的研究[D]. 阮华强.郑州大学 2017
[2]新型四倍体水稻华多1号细胞遗传及基因组变异[D]. 陈远谋.华南农业大学 2016
[3]不同倍性水稻差异性状及相关机理研究[D]. 谷幽兰.郑州大学 2016
本文编号：3421506
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