水稻茎组织构建与木质素代谢对抗倒伏的影响

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1、单位代码１０４７６等号１２０４１撕巧３分类号Ｑ９４Ｉ钟或种扼尖ｆ硕±学位论文水稻望细织构建与木质素代谢对抗倒伏的影响？学科：、专业植物学研究方向：药用植物学申请学位类别：理学硕±申请人；王庭杰指导教师；王太露教授二０—五年五月ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＳｔａｌｋＴｉｓｓｕｅａｎｄＬｉｇｎｉｎＭｅｔａｂｏｌｉｓｍｏｎｔｈｅＬｏｄｉｎ民ｅｓｉｓｔ：ａｎｃｅｏｆ民ｉｃｅｇｇＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏ＾ａｄｕａＳ也ｅＧｉｔｅｃｈｏｏｌｏｆＨｅｎａｎ

2、ＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｉｎＰａｒｔｉａｌＦｕｌ打ｌｌｍｅｎｔｏｆ化ｅ民ｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｔｈｅＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｋｒｏｆＡｒｔｓ／ＳｃｉｅｎｃｅＢｙＴｉｎｇｊｉｅＷａｎｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＰｒｏｆＷａｎ．Ｔａｉｘｉａｐ，ｇＭａ，２０１５ｙ摘要为实现亩产破０００ｋ的第四期超级稻育种目标，袁隆平院±提出培育高巧水稻品１ｇ种，，培，Ｗ增加生物产量的设想。然而株高与抗倒伏曾经是突出的矛盾。因此育高而一不倒的新型高轩超级稻品种，是实现超级稻第四期目标的关键之。影响倒伏

3、的因素很多，许多研究人员从不同的角度建立了不同的评价株型的方法。而至目前为止对于水稻理想株型的预测特别是在高而不倒送一新的培育思路的背景下亟需一种简单、准确的水稻株型的评价机制。。细胞壁是植物细胞特有的结构，是水稻茎的发育过程中的承担力的物质基础尤其是茎的发育过程中的木质化过程，由于木质素的合成，对茎的抗折力及倒伏指数产生了较大的影响。在水稻的不同的发育时期，不同品种的细胞壁的木质化进程呈现不同的趋一势，，木质化的不同导致了组织构建的系列变化进而对茎的抗折力产生了较大的影响。木质素的代谢是影响木质素含量的直接原因，在木质素的代

4、谢中，苯丙氨酸转氨酶（ＰＡＬ），４－ＣｏＡ－４Ａ，香豆酸：连接酶（化），肉桂醇脱氨酶（Ｃ的，多敞氧化酶（ＰＰ的作为关键酶其活性变化对木质素的合成有较大的影响。而木质素的代谢过程中酶活与木质素含量之间呈一现复杂的非线性关系，所也需要种有较好的非线性拟合能力的数学方法去分析，进？而为揭示水稻茎的承载力机制进行进ｒ歩的探究，为水稻的巧种工作提供参考。在研究植物的抗倒伏研究的数学模型中，相关分析、多元回归分析是目前生物上数学建模最常用的数学方法，但在可预测性与非线性拟合上存在较大的缺陷。而人工神经网络因为其强大的模式识别的功能和强大的非线

5、性的拟合能力在许多领域得到了应用。本文综合应用植物解剖学，１５个水、组织化学、细胞化学和生物化学等方法研究了稻材料不同时期茎抗折力，倒伏指数的变化情况，探究茎抗折力与倒伏指数的变化趋势及可能的影响因素，，多。分析茎解剖结构特征并通过相关性分析元回归分析和人工神经网络（ＲＢＦ神经网络）分析。建立了分析水稻倒伏的Ｈ种评价机制，对比Ｈ种方法的Ｉ结果找出适合于水稻株型的最佳的预测模型和最佳的株型。Ｈ种评价模型的比对结果显示民ＢＦ网络预测的残差平均值和相对误差平均值最小，仅为０．０４和７．０７％。ＭＬＲ的残差平均值和相对误差平均值明显高于

6、民ＢＦ网络，预测精度较差，其残差和相对误差的平均Ｉ１值为０．１巧１１．２７如约为拙巧申经网络预测残差和相对误差平均值的２倍。进而利用ＲＢＦ－神经网络预测得出水稻的最佳株型为：株高１１５ｃｍ１２５ｃ：皮层厚度为化４２８ｍ，维管束个－１３．３７７％，６．５１３０ｃｍ４０ｃｍ０．３６８数为，大维管束比例倒；茎节长度１；１：皮层厚度，维３－管束个数１．０，大维管束比例７３．８５％．６４０ｃ１５００．３揽，，倒Ｈ茎节长度１７；１ｍｃｍ，皮层厚度Ｈ茎节长度－维管束个数为１２．７，大维管束比例巧．１％，倒１７．８；１５

7、０ｃｍ１６０ｃｍ：皮层厚０－．４９４１２５７６６５％，８．３ｃｍ１６０ｃｍ１８０ｃｍ：度，维管束个数为．，大维管束比例．倒立茎节长度１；０日２３４７５９５％三茎节长度八皮层厚度．，维管束个数为１．，大维管柬比例．．６ｃｍ。，倒继而测定了不同时期细胞壁木质素含量及其相关酶的活性，通过分析木质素的变化及对应的抗折力及倒伏指数的变化，确定在结实后期由于木质化引起的物质转运及茎的重也的变化，使得茎的抗折力变化不大而倒伏指数变化较大。利用服巧申经网络强大的非线性拟合能力，及其采用的模糊Ｋ均值聚类方法确定的径向基中也来对不同

8、时期不同材料木质素含量与其木质素代谢相关酶活之间