论文摘要
雄性不育水稻包颈是影响杂交种子生产的重要因素。隐性长穗颈光温敏核不育水稻具有减轻或完全解除雄性不育水稻包颈的作用，在杂交水稻研究中具有重要的应用价值。隐性长穗颈基因促进光温敏核不育水稻最上节间伸长规律及机制未见报道。本文以培矮64S为对照，通过对隐性长穗颈光温敏核不育水稻长选3S的最上节间伸长动态规律、细胞数目及长度的动态观察，研究了最上节间伸长规律；对其幼穗和最上节间内源激素水平分析和外源激素处理研究了最上节间伸长与激素的关系；利用半定量RT-PCR技术对赤霉素合成及信号转导过程相关的几个主要基因在最上节间的表达量差异进行了分析。主要研究结果如下：（1）隐性长穗颈光温敏核不育水稻长选3S最上节间伸长的时期为始花前6d至始花当天。节间伸长前期伴随着细胞数量的增加，此时期节间日伸长量小。始花前1-3d为节间快速伸长期，此时期主要由节间中下部细胞大幅度伸长所致。在节间伸长初期，长选3S细胞长度与培矮64S细胞长度差异不显著，节间进入快速伸长期两者细胞长度的差异逐渐扩大。花粉正常发育具有促进节间快速伸长期细胞伸长的作用，隐性长穗颈基因与花粉正常发育在促进节间快速伸长期细胞伸长的作用中具有互相增效作用。（2）在最上节间快速伸长的不同时期剪幼穗，最上节间长度都有所变短，剪穗越早，影响越大。但比较剪穗后节间新增长度，剪穗时间越晚，新增长度越小。在长选3S快速伸长时至始花剪穗后平均伸长长度大于同期剪穗的培矮64S。测定快速伸长期长选3S和对照培矮64S最上节间内源激素含量发现，三种活性GAs水平以GA1最高，GA3次之，GA4较低，但长选3S和对照培矮64S无显著差异，IAA、ABA、Z的含量也无显著差异。外源激素处理结果表明，IAA对最上节间长度影响不显著，ABA表现出部分抑制作用。GA3对穗颈伸出长度、第一节间长度、第二节间长度和茎长有明显的促进作用，表现为随着浓度的增加的趋势。在浓度较低时（0.01μM）长选3S对GA3就有明显反应，其穗颈伸出长度、第一节间长度比对照显著增长，但培矮64S此浓度增长作用不明显。该结果表明，长选3S对GA3敏感。（3）在光温敏核不育水稻长选3S及对照材料培矮645中，参与赤霉素生物合成过程的关键酶OsGA3OX1、介导赤霉素下游反应的Slr1基因及赤霉素受体基因Gid1都有表达，其中OsGA3OX1基因在长选3S中的表达量略高于培矮64S，Slr1基因在两者中表达量差异不明显，而Gid1基因在长选3S中的表达量要高于在培矮645中。