基于颖果发育进程的杂草稻早熟机制的研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1 本课题研究意义

1. 1 研究背景

水稻（oryza sativa）与玉米、小麦一起并称为世界三大粮食作物^[1]，全世界有三分之一以上人口以水稻为主食，因此水稻的高产和稳产对人类有重要意义。杂草稻(weedy rice，oryza satival. f. spontanea)又称杂草型稻或水稻杂草种系，和栽培水稻同属于稻属和稻种，亲缘关系极为密切。杂草稻是稻田中发生最普遍、危害最严重的杂草之一 ，严重制约着水稻生产^[2-3]。在拉丁美洲国家，杂草稻已成为限制水稻产量提高的最主要的杂草因素，最高可导致水稻减产60以上^[4]。早在1846年，最先于美国发现了杂草稻，因种皮红色被称为红稻（red rice）^[5]。随着直播、免耕或少耕等水稻轻型栽培技术的广泛推广应用，杂草稻的蔓延速度不断加快，危害程度不断升级。目前，在温带地区许多种植水稻的国家，杂草稻已成为仅次于稗草和千金子的第三大杂草^[1-6]。在我国，由于没有有效的杂草稻防除技术，且农民对杂草稻危害认识不足，杂草稻的发生日趋严重，已形成了东北、西北、华东和华南4个发生危害中心，严重影响我国水稻产量和质量，威胁着我国水稻生产和粮食安全^[7]。在我国江苏沿江地区杂草稻的发生率在78~100之间，发生密度约2株/m²~ 9株/m²，导致栽培稻减产8.3~82.3^[9]。

2. 研究的基本内容和问题

2.研究的目标、内容和拟解决的关键问题

2.1研究目标

选择辽宁、广东和江苏地区的四种杂草稻和同地区的四个栽培稻为试验目标，比较杂草稻与栽培稻的颖果显微结构和胚乳细胞活性变化过程，获得杂草稻与栽培稻颖果发育进程的差异，揭示杂草稻颖果发育对杂草稻早熟的影响，为后续深入研究杂草稻早熟分子机制提供理论基础。

3. 研究的方法与方案

3.研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析

3.1试验方案

3.1.1试验材料

4. 研究创新点

4.特色或创新之处

目前的研究并没有对水稻早熟机制有确切的报道，本试验对比研究杂草稻与栽培稻颖果发育进程中的颖果显微结构差异以及胚乳细胞活性变化的差异，揭示颖果发育对杂草稻早熟的影响，为杂草稻早熟的分子机制的研究提供理论基础，进而可为杂草演化的研究提供试验依据。

5. 研究计划与进展

5.研究计划及预期进展

2016.6~2016.10

阅读杂草稻相关的文献，确定试验方案；完成供试的杂草稻和栽培稻的田间种植与管理；采集花后不同天数的新鲜籽粒，去除颖壳，在体视镜下观察并拍摄颖果照片，并测量颖果的长度和宽度；采集花后不同天数的新鲜籽粒，对杂草稻与栽培稻的颖果进行ttc染色和evans blue染色，完成杂草稻与栽培稻胚乳细胞活性变化过程的观察拍摄；采集花后不同天数的新鲜颖果，在faa固定液中固定保存，获得制作石蜡切片的试验材料。