高秆水稻茎秆细胞壁和组织构建的微观力学研究

项目名称： 高秆水稻茎秆细胞壁和组织构建的微观力学研究

项目编号： No.31370219

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 生物科学

项目作者： 王太霞

作者单位： 河南师范大学

项目金额： 78万元

中文摘要： 为实现亩产破1000kg的第四期超级稻育种目标，袁隆平院士提出培育高秆水稻品种，以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，培育高而不倒的新型高秆超级稻品种，是实现超级稻第四期目标的关键之一。细胞壁是植物细胞特有的结构，是作物茎秆的实质承载结构，其微观力学特性与作物抗倒伏能力密切相关。本课题以高秆水稻（株高170-200cm）为材料，综合应用结构植物学、材料力学和组织化学方法，采用激光共聚焦显微镜、电子显微镜、原子力显微镜、傅里叶红外光谱和纳米压痕技术，揭示水稻茎秆细胞壁构建（细胞壁组成成分、纤维素等细胞壁大分子排列方向、细胞壁层次等）、组织结构（包括表皮、机械组织、维管束、基本组织的比例和细胞排列方式）与微观力学性能的关系。理论上阐明植物细胞壁微观力学形成机理，揭示细胞壁支持力是如何形成的这一基础生物科学问题。实践上为选育高而不倒的超级水稻品种提供理论依据和参考指标。

中文关键词： 微观结构；细胞壁；组织结构；茎秆屈服力；神经网络

英文摘要： In order to realize the goal of breeding the fourth super rice varieties whose yield break 1000kg per mu, academician Yuan Longping put forward the ideas that breeding long-stalked rice varieties to increase the biological yield. However, plant height and

英文关键词： Rice(Oryza sativa)；Minute structure；Chemistry composition；Compressive strength；Neural network