水稻斑点叶突变属于水稻中常见的变异类型，由于在该突变体的叶片上会发现有很多大小、形状各异的病斑而得名。又因为这些病斑的特征与水稻在受到病原菌侵害时发生的超敏反应类似，而该突变体并没有受到明显的逆境胁迫，所以又称其为类病变突变体。本研究以一份水稻类病突变体jw10为材料，考察了其苗期生长状况和成熟期农艺性状特征，并重点分析了该突变体类病变相关的生理特征，明确了类病变表型产生的可能原因。结果发现jw10生长受抑，产量下降；其类病变表型可能是由于活性氧超积累造成的程序性细胞死亡导致的。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言（或绪论）1
1材料与方法2
1.1材料 2
1.2水稻类病变突变体表型及生理特征测定2
1.2.1材料培养及苗期表型记录2
1.2.2对比观察苗期与成熟期表型2
1.3细胞程序性死亡（PCD）的检测与叶片衰老相关生理指标的测定3
1.3.1 PCD的检测2 1.3.2 H2O2含量的测定3
1.3.3 O2含量的测定3
1.3.4 MDA含量以及SOD、CAT活性的测定 3
2结果分析3
2.1类病变突变体jw10苗期生长量变化5
2.2类病变突变体jw10农艺性状变化7
2.3类病变突变体的表型及生理指标分析8
2.3.1苗期和抽穗期叶片病斑及表型8
2.3.2组织化学染色结果9
2.3.3 叶片衰老相关生理指标分析9
3讨论10
3.1类病变突变与水稻生长发育 10
3.2类病变突变与水稻细胞程序性死亡11
3.3 类病变突变与水稻细胞衰老11
致谢11
参考文献12
水稻类病变突变体jw10的生理特征分析
引言
类病变突变体的特点是在没有致病基因的情况下发生的致死性病变，其遗传缺陷往往导致对拓扑性病原体感染的抗性和防御反应基因结构性表达增强。虽然并不是所有导致类病变突变的基因都参与了防御途 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ^351916072# 
径，但许多类病变突变体都表现出广谱抗性，这使得它们成为鉴定具有多重抗病性基因的有力工具[13]。此外，类病变突变体水稻对很多种病原菌都表现出了较强的抗性，如稻瘟病、白叶枯病等[4]。已有研究表明可用人工方法，如单一光照、低温等诱导类病变突变体发生。另外，还可利用类病变基因结合其他抗病基因，将其应用于提高水稻品种抗病的广谱性和持久性同时保持产量和品质。因此，对水稻类病变突变体进行生理特性分析就显得格外重要。
近年来，对水稻类病变突变体的研究工作从未间断。1965年，日本学者Sekiguchi发现了第一个自然突变的水稻斑点叶突变体，这种突变体后来被称为sekiguchilrsion（sl）突变体，这个突变由一个隐性基因所控制。近年来随着基因组学及相关技术的发展，通过人工手段即物理、化学、生物的方法诱导水稻类病变突变体的例子越来越多。迄今，国际水稻遗传学协会注册和记录的斑点叶突变体表型有17个，分别命名为spl111、bl16。斑点的颜色方面，以褐色居多，例如spl26、spl16等，此外，还有白色斑点，如spl20等。斑点的形状同样变化很大，有圆、椭圆和线型等。但这些表型均属数量性状，随观察者不同，对其的描述可能存在一定差异。现在普遍接受的分类方式为将其分为两类：如果斑点的位置和大小相对比较稳定，则称其为起始突变体；如果斑点在叶片上产生后可以扩散到植株其他部位，则称其为反馈突变体。这种分类的依据是两种不同的控制细胞死亡的方式。起始突变体可形成一定大小的坏死斑，而反馈突变体则无法控制病变的范围和发生率[5]。
由于类病变突变体所表现出来的数量抗性可能与其遗传背景有关，因此必须在相同背景下对表型及其遗传互作进行精确分析。科学家们在单一遗传背景下使用多重诱变剂进行诱导，并提取大量性状与类病变表形相似的植株。结果发现，病害多发生在水稻幼苗期的早期，随着叶片的成熟，病斑的大小和数量通常会增加。一些突变体具有独特的发育特征，例如在spl21中，苗期和分蘖期初期的病害明显，而后期却不明显。还有一些突变体的发生和严重程度可能是由于环境的变化而引起的。环境因素，如温度和光照，已经被证明在水稻突变体的行成中起作用[6]。
类病斑处发生的细胞死亡，与超敏反应（HR）一样都属于细胞凋亡。而细胞凋亡在植株正常发育中起着重要作用。细胞凋亡与细胞坏死不同，其发生过程受到基因的严格调控，故又被称为细胞程序性死亡（PCD）。超敏反应（HR）是研究的最多的一种细胞凋亡方式。绝大多数类病变突变体都表现出了类似HR的一些特征，现阶段对细胞死亡的知识有一部分就是来自于对这类突变体的研究[7]。目前，有很多生物大分子被发现与类病变突变有关，如酰基转移酶、锌指蛋白、泛素连接酶、热激蛋白、与网格蛋白相关的受体蛋白复合体等。它们可以帮助水稻更好地抵抗逆境，并产生类似HR的表型[8]。
本实验所用材料为水稻类病变突变体jw10，将其与野生型水稻日本晴同时进行培养，并在其培养的不同时期对其表型进行观察对比。在其幼苗期观察对比野生型和突变体的表型，待其成熟后测量其株高、穗长、结实率等农艺性状。之后利用化学染色的方式验证了类病斑处的细胞死亡属于细胞凋亡，又进一步测定了突变体叶片细胞的H2O2、O2 的含量、丙二醛（MDA）含量、SOD含量等各项生理指标。通过以上实验，分别从表型、分子水平阐释了类病变突变的机理，从而做到了对水稻类病变突变作用机制的全面认识。
1 材料与方法
1．1 材料
所用实验材料为粳稻日本晴，以及从60Coγ辐射诱变的日本晴突变体库中筛选到的类病变突变体jw10。
1．2 类病变突变体表型及生理特性测定
1．2．1 苗期表型分析
将水稻日本晴野生型与jw10突变体的种子在45℃烘箱内保存一周打破休眠，清水中浸泡3天，然后在32℃培养箱避光催芽24小时。选取萌发一致的种子播种在96孔板上，自来水培养1周后，换为用木村B营养液培养。在培养至3周时，对日本晴野生型与jw10突变体的表型进行观察记录，测量地上部和根部的长度、鲜重、干重。观察突变体jw10叶片类病变表型发生的过程和特征。
1．2．2 成熟期农艺性状分析

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