免疫测定光敏核不育水稻中光敏色素I含量

摘要

光敏核不育水稻（农垦58S）是中国水稻研究中的一个重要发现，水稻杂交育种上有巨大潜力。研究表明：农垦58S的雄性不育性受光周期调控，光敏色素是育性转变过程中光周期反应的光受体。然而，鉴于高等植物中存在至少两种不同的光敏色素分子，并且它们同时存在水稻中，人们对调节农垦58S雄性不育过程的光敏色素分子种类及作用方式仍然不清楚。本文采用酶联免疫吸附测定法（ELISA），比较了不同光周期下农垦58S和对照品种农垦58叶片（光周期感受器官）中光敏色素（phyA）的含量。从农垦58S的二次技梗原基分化期开始，进行10天的光周期处理，一组为短日照（SD），另一组为长日照（LD）。在第10个暗期结束前，于暗绿光下收获每株水稻的最上部两片新展叶，立即保存在液氮中。样品在研钵中磨成液氮粉，然后加入提取液（含50mmol/LTris-HCI和0．2mol／L巯基乙醇，pH8．5）匀浆。粗提液经0．5％聚乙烯亚胺（PEI）沉淀一，上清液供ELISA分析。以燕麦phyA的多克隆隆抗体、单克隆抗体分别作ELISA的一抗和检测抗体。供ELISA分析。以燕麦phyA的多克隆抗体、单克隆抗体分别作ELISA的一抗和检测抗体。采用ELISA可以专一性地检测水稻phyA(Table1)。几次独立的实验说明，光周期处理对phyA含量有较大的影响。要相同的光周期下，农垦58S的phyA在较长时间暗期中的合成速度明显比农垦58快，这证实了前人的推测，即农垦58S甲基化程度较低的phyA基因的表达可能比农垦59更活跃。许多研究指出，pohyA含量的高低必然影响有关的生理过程。两种基因型相同的大麦品种对光周期、远红光（FR）敏感性的不同反应正是phyA含量差异所致。因此，SD下叶片积累较多的phA可能是农垦58S花粉育性恢复所必需的。另外，在农垦58S育性转变敏感期内每天的光周期结束时（EOD）进行短暂（15分钟）的FR照射实验，以推测光敏色素(PhyB)在育性转变中的作用，因为EODFR反应由phyB介导。10次EODFR处理后，农垦58S的抽穗、开花期均比SD对照相应地推迟2天。这与穗、开花（LD效应），其花粉败育、种了结实率却没有变化（图1），说明开花与花粉育性的调控机制有所不同。从上述结果我们认为，可能是phyA，而不是pohyB参与光周期诱导的农垦58s花粉育性转变过程，并且phyA可能通过其含量的变化起调节作用；phyB与水稻的抽穗、开花等现象有关。农垦58S可能通过其含量的变化起调节作用；phyB与水稻的抽穗、开花等现象有关。农垦58s控制花粉正常发育的phyA信号传导链可能存在某些缺陷，从而导致对光周期的敏感性增加，SD下积累较多的phyA则可以弥补这些缺陷。