水稻籽粒灌浆的发育遗传与分子生态特性研究

本文从发育遗传生理和分子生态学角度,综述了近年来国内外研究水稻籽粒灌浆的现状与存在的问题。提出了水稻籽粒发育与物质充实涉及信号传递与多基因调控及其与环境互作的分子生态学过程。强、弱势粒由于基因时空表达模式和功能蛋白作用方式的不同,导致不同粒位胚乳细胞发育程序、籽粒灌浆速率和干物质重的明显差异。已有研究结果表明,强势粒发育灌浆早、充实快,具有明显的遗传稳定性;而弱势粒发育灌浆起步晚,充实度较差,易受环境调控。通过分子遗传改良和分子生态调节是改善弱势粒胚乳细胞健康顺利发育,实时启动灌浆充实,提高结实率和千粒重,最终实现高产的两条有效途径,已成为世界各国优先研究的领域。本文认为籽粒灌浆为何存在一个滞育期(stagnant phase),强弱势粒在这一发育阶段基因表达和功能作用为何存在差异是值得深入研究和回答的科学问题。