空间环境对水稻遗传变异的分子生物学及其亚细胞结构分析

【作者】 刘敏； 张文利； 潘毅； 鹿金颖； 薛淮； 张纯花；

【机构】 中国科学院遗传与发育生物学研究所；

【摘要】 通过“神舟3号”飞船搭载的水稻DH7干种子,进行空间诱变处理,回收返地种植至第三代,对其植株进行形态学观察,并同时在分子生物学及其亚细胞水平进行检测。结果如下,与对照相比,突变体的植株形态表现出明显差异。例如, 株高、穗长、叶宽及千粒重等性状参数均显著增加;生育期平均提前25天,而单株分蘖数则下降17%。第二茎杆横切面的显微观察显示,突变体第二茎杆的平均直径增加30%,而其导管细胞的体积以及维管束间的距离明显缩小。另外,从SSR (simple sequence repeat)及AFLP(amplified fragment length polymorphism)的PCR扩增结果可以看出,与对照相比,突变体基因组DNA的SSR多态性主要表现为DNA扩增条带大小的变化;而AFLP扩增的DINA条带的多态性高达10%, 具体表现为原有DNA条带的丢失、新的DNA条带的产生以及DNA条带大小的差异三种类型。最后,电镜观察结果表明,突变体叶片除淀粉粒增多、叶绿体体积增大以及导管细胞的体积缩小等变化外,在整体上,突变体叶片的细胞形态及其组织结构特征与对照相类似。总之,以上分析结果证实,空间环境对植物体的基因组DNA及其亚细胞水平可以产生一定的影响,并且这些变化可能与植株的形态特征差异直接相关。更多还原