超级杂交稻两优培九剑叶叶鞘叶绿体光化学活性的初步研究

以超级杂交稻两优培九及其父本9311、母本培矮64S和三系杂交稻组合汕优63为研究材料,采用光合膜人工反应体系和32Pi同位素标记等技术,初步研究了超级杂交稻两优培九剑叶叶鞘的光化学活性。结果表明,两优培九剑叶叶鞘及其叶片光系统Ⅰ还原能力的均值分别比汕优63高6.35和15.31 μmol/(mg·h),光系统Ⅱ放氧活性的均值分别高出616和9.89 μmol/(mg·h),且大多数时期达显著或极显著水平;两优培九剑叶叶鞘及其叶片浸出液钙含量均显著或极显著高于汕优63;两优培九剑叶叶鞘及其叶片叶绿体膜上Mg2+ ATPase活性的均值均高于汕优63,大多数时期达显著或极显著水平;两优培九剑叶叶鞘及其叶片循环光合磷酸化活性的均值也均高于汕优63,近一半时期达显著或极显著水平;非循环光合磷酸化活性的均值分别比汕优63高0.25和0.31 μmol/(mg·h),也近一半时期达显著或极显著水平;两优培九剑叶叶鞘及其叶片的光化学活性大多数时期显著或极显著高于亲本,具有平均优势或超亲优势;与叶片相比,剑叶叶鞘完全具有同剑叶一样的光化学活性,两者没有质的区别;两优培九剑叶叶鞘具有较高的光化学活性可能是它具有超高产特性的重要原因之一。     

光照对绿宝石叶绿素荧光特性的影响

用叶绿素荧光动力学研究不同光照对绿宝石叶绿素荧光特性的影响。结果表明：遮光使绿宝石叶片SPAD值升高4.7%;日光灯使初始荧光下降,最大荧光升高;遮光和自然光照的PSⅡ潜在活性和原初光能转化效率比处理前低,而日光灯处理10 d时二者分别增加9.9%和7.73%;在日光灯处理20 d时PSⅡ量子效率升高61.67%,荧光下降比值升高23.16%,光化学猝灭升高12.62%,非光化学猝灭仅为处理前的64.72%。说明日光灯处理可增加绿宝石叶绿体PSⅡ反应中心开放部分的比例,将更多的光能用于推动光合电子传递,从而提高光合电子传递能力,同时叶片的非化学热耗散降低,植物体充分利用所吸收的光能用于光合作用。     

低强度UV -B辐射对两优培九抽穗灌浆期功能叶光系统Ⅱ的影响

借助叶绿素荧光诱导动力学分析技术,研究了低强度中波紫外线(UV-B,1.6kJ·m-2 ·d-1)辐射对两优培九齐穗灌浆期功能叶片叶绿素含量、光系统Ⅱ(PSⅡ)原初光能转化、反应中心能量分配及受体侧的电子传递过程等光合及荧光特性的影响.结果表明:在低强度UV -B辐射下,齐穗期和灌浆期的功能叶片叶绿素含量增加,有利于PSⅡ对光能的吸收和传递;PSⅡ反应中心吸收的能量增多,捕获的能量及进入电子传递链的能量也相应增加,但热耗散与对照相比上升不明显;活性反应中心的数量增多;PSⅡ受体侧有效能量传递效率、原初光能转化效率(Fv/Fm)和潜在活性(Fv/Fo)都有所提高,从而提高了叶片光合机构PSⅡ(包括供体侧和受体侧以及反应中心)的性能.     

高产杂交籼稻Ⅱ优129光合碳同化特性的研究

从光能利用率差异的角度探讨了高产杂交籼稻Ⅱ优129和对照汕优63的光合碳同化特性。结果表明：a)Ⅱ优129的光能利用率和产量显著高于汕优63，但其叶面积指数、消光系数及生育期无显著差异，说明光合效率及光合功能期是导致两组合光能利用率差异的主要原因；b)Ⅱ优129剑叶的CO2日同化量、叶源量及单茎CO2同化量均极显著高于汕优63，说明前者的碳同化能力较后者强；c) 提高一个耐光抑制等级即可减少约3％的CO2日同化量的损失，提高品种的耐光抑制等级可进一步提高光能利用率；d)用光合速率高值指数作为衡量叶片一生中光合机构高效运行状态的一个生理指标，有助于揭示光合功能衰退对产量影响的生理机制，提高光合速率高值指数是提高光合效率的一个重要途径。     

盛花期高温对两系杂交稻两优培九结实率的影响研究

对两优培九和汕优63在盛花期置于人工气候室36℃高温下处理不同时间的结果表明,在无库源关系限制下,两优培九结实率明显高于汕优63, 表明两优培九具有较强的耐高温能力.然而,当两优培九、汕优63和Ⅱ优7号种植于不同密肥构建的6种库源群体条件下时,两优培九结实率却明显低于汕优63和Ⅱ优7号.对空秕率构成的分析表明,两优培九结实率低主要是由于受精子房中途停止发育所致.     

庐山不同海拔茶树光合响应差异研究

为明确茶树光合活性和光系统Ⅱ(PSⅡ)的光抑制对海拔梯度的响应规律,以茶树品种庐山本地群体种为材料,观测了庐山5个不同海拔高度茶树叶片的光合气体交换和叶绿素荧光参数。结果表明,叶片厚度、最大净光合速率(Pnmax)、PSⅡ最大相对电子传递速率[rETR(Ⅱ)max]、光补偿点(Ic)、光饱和点(Isat)、半饱和光强(Ik)、水分利用效率(WUE)等随海拔升高呈增加趋势,水汽压亏缺(VPD)、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度、暗呼吸速率(Rd)等随海拔升高而呈下降趋势。PSⅡ潜在最大光化学量子产量(Fv/Fm)随海拔升高而增加;PSⅡ非调节性能量耗散量子产量[Y(NO)]随海拔升高而降低。PSⅡ实际光化学量子产量[Φ(Ⅱ)]、光化学淬灭(qP)、PSⅡ相对电子传递速率[rETR(Ⅱ)]均随海拔升高而增加。综上分析,茶树在庐山低海拔处的光合作用和PSⅡ活性显著低于高海拔处,这与低海拔处叶片PSⅡ受到光抑制密切相关。     

土壤水分胁迫对槟榔幼苗叶绿素荧光动力学参数的影响

以海南长蒂种槟榔幼苗为供试材料,通过控制土壤相对含水量,设置5个土壤水分胁迫水平的单因子盆栽试验,研究土壤水分胁迫程度对槟榔幼苗叶绿素荧光动力学特性的影响。结果表明,长期、持续处于土壤水分胁迫会抑制槟榔幼苗的PSⅡ原初光能转化效率,光合电子传递能力、PSⅡ的光化学活性,PSⅡ潜在活性和PSⅡ潜在光合作用活力。土壤相对含水量≤30％,槟榔幼苗不能持续进行有效的热耗散,但具有较高的热耗散能力。其PSⅡ反应中心会出现不易逆转的破坏。其伤害部位可能位于PSⅡ氧化传递链或PSⅡ反应中心或PSⅡ原初电子受体。     

超级杂交中籼水稻物质生产特性分析

以具代表性的5个籼型超级稻为材料, 用汕优63作对照, 比较研究了超级中籼杂交稻物质生产与分配的特性。 超级稻具有显著的物质生产与积累优势, 产量随成熟期物质积累量的增加而提高。 超级稻的物质生产优势集中在中期和后期, 产量与拔节前的干物质积累量相关不显著, 与拔节至抽穗期的积累量呈显著正相关, 与抽穗至成熟期的干物质积累量呈极显著正相关; 超级稻抽穗期营养器官贮存了较多的结构物质但干物质表观输出量均低于对照, 平均少148.5 kg/hm2, 表观输出率也低, 平均低2.5个百分点。 超级稻的叶面积及光合势的显著提高促进了群体生产率的提高, 大田期平均群体生产率比对照高4542 (m2·d)/hm2。     

Effects of Different Water Stress on Chlorophyll Fluorescence Parameters of Areca catechu L.Seedling

以海南长蒂种槟榔幼苗为供试材料,通过控制土壤相对含水量,设置5个土壤水分胁迫水平的单因子盆栽试验,研究土壤水分胁迫程度对槟榔幼苗叶绿素荧光动力学特性的影响.结果表明,长期、持续处于土壤水分胁迫会抑制槟榔幼苗的PSⅡ原初光能转化效率,光合电子传递能力、PsⅡ的光化学活性,PSⅡ潜在活性和PSⅡ潜在光合作用活力.土壤相对含水量≤30％,槟榔幼苗不能持续进行有效的热耗散,但具有较高的热耗散能力.其PSⅡ反应中心会出现不易逆转的破坏.其伤害部位可能位于PSⅡ氧化传递链或PSⅡ反应中心或PSⅡ原初电子受体.     

叶绿素缺乏对大豆光系统Ⅱ和光能分配的影响

研究田间条件下大豆叶绿素缺乏突变体以及野生型叶片逐步展开过程中的叶绿素含量、气体交换、叶绿素荧光动力学等特性,并分析了二者在叶片展开过程中吸收光能分配的差异.结果表明:叶绿素缺乏导致突变体大豆有活性的PSⅡ反应中心数目减少,每个反应中心的光能吸收和激发能捕获增加,但是PSⅡ电子传递受阻,致使每个反应中心的激发能耗散增加.与野生型相比,突变体大豆叶片所吸收的能量中分配给热耗散的能量较多,而过剩的激发能较少;同时随着叶绿素含量降低,光合电子传递中向光呼吸分配的比例增大.     

抗除草剂基因导入培矮64S实现杂交水稻制种机械化的初步研究

 利用农杆菌介导的高效遗传转化技术，成功地将Bar基因转入两系杂交稻的不育系培矮64S。转基因植株具有明显的Basta抗性，分子检测进一步证明Bar基因已整合到水稻染色体上。模拟制种的成功，表明机械化制备杂交水稻种子是可行的。讨论了实现机械化制备杂交水稻种子所需解决的各种问题。     

超高产水稻开花结实期间叶片衰老与活性氧代谢的关系

 对超高产水稻培矮64S/9311和协优9308从抽穗到籽粒成熟过程中剑叶中H2O2 、膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）、组织自动氧化速率、脂氧合酶（LOX）及保护酶超氧物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶（POD）和抗坏血酸过氧化物酶（ASP）的动态变化过程进行了测定。结果表明，协优9308的剑叶衰老较慢。2个材料的剑叶叶片衰老可能原因是叶片内SOD、CAT、ASP活性过早下降，LOX活性增加，进而导致膜脂过氧化，使活性氧代谢失调，引起叶绿素和蛋白质降解，培矮64S/9311的各项生理指标比协优9308早衰老，而且乳熟期是培矮64S/9311早衰的关键时期。     

隐性高秆水稻02428h的eui基因在育种上的利用

为研究隐性高秆水稻“02428h”的长穗颈基因eui在减轻不育系包颈度中的利用价值,以02428h为父本,培矮64S为母本和轮回亲本,经过连续3次回交将02428h的eui基因导入培矮64S,转育成了具有长穗颈基因的“P8hS”。与培矮64S相比,P8hS的株高增加35.6 cm,主要是穗颈节和倒2节间长度增加所致。eui基因的导入不仅可使培矮64S的穗包颈得到彻底改善,而且对培矮64S及其杂种的主要经济性状具有促进作用。     

幼苗期带白化转绿叶色标记的水稻光温敏核不育系楠丰8S的选育

楠丰8S系温州市农业科学研究院用培矮64S干种子经剂量300Gy的60Coγ射线辐射后系统选育而成的幼苗期带白化转绿叶色标记的水稻光温敏核不育系.该不育系在分子标记OSR23、RM414位点可检测到与培矮64S的多态性;除保持培矮64S原有优良特性外,楠丰8S幼苗期第1～4叶边缘带白化转绿叶色标记,第5叶后转为正常,生长负效应小;配合力好;中抗稻瘟病,高感白叶枯病.2010年通过浙江省农作物品种审定委员会技术鉴定.     

隐性长穗颈温敏核不育水稻长选3S穗颈节间伸长规律的研究

以隐性长穗颈温敏核不育水稻长选3S及其亲本培矮64S为材料,研究了温度对长选3S穗颈伸长的影响。人工24℃条件下,在始花前第12天至始花前第4天和始花当天至始花后第3天两个时段,穗颈节间伸长速度慢,但从始花前第4天至始花当天,长选3S穗颈节间伸长速度最快,其节间日均伸长的长度是培矮64S的2.1倍。在敏感期分别进行22℃、24℃、26℃和28℃ 4种人工温度处理, 28℃条件下穗颈节间伸长受阻, 出现包颈现象;22~26℃条件下穗颈伸出长度都为正值,不包颈,且穗颈伸出剑叶叶鞘的长度随温度降低而增加。对穗颈节间细胞数目和细胞长度的比较分析表明,长选3S穗颈节间的伸长主要是始花前第12天至始花期节间细胞分裂和细胞伸长共同作用所致,其中后者作用更为显著,且随处理温度的升高,穗颈节间最内和最外层薄壁细胞数目减少,细胞平均长度下降。     

转溶菌酶基因水稻回交转育籼型杂交稻亲本

以抗稻瘟病的粳稻中花9号转溶菌酶基因材料D2 1 2与籼型杂交稻两优培九的恢复系9311及不育系培矮64S、汕优63的恢复系明恢63分别杂交和多代回交,进行外源溶菌酶基因的转育。对获得的转育回交后代B39311、B3MH63、B2PA64S和回交自交后代B2F29311、B2F2MH63、B1F2PA64S进行了PCR分析,表明外源基因在回交后代中呈1∶1分离,而在回交的自交后代中呈3∶1分离,证明外源溶菌酶基因是以单拷贝稳定传递给后代的。2003年和2004年对转育后代和测交组合进行了稻瘟病抗性调查,结果表明,转育后代抗性与轮回亲本相比、测交组合抗性与对应杂交稻组合相比都有了较大提高。随着转育回交世代的增加,抗性增强得越明显。研究表明通过回交转育方法将外源溶菌酶基因导入杂交稻亲本是选育抗稻瘟病杂交稻新组合的一条简便有效的途径。     

不同水稻品种对褐飞虱为害的耐性和补偿作用评价

利用采自云南高原粳稻区病叶分离的17份水稻白叶枯病菌株,在30份水稻品种上接种进行致病型初步鉴定。研究表明可以将17个菌株分为7个致病型（Ⅰ~Ⅶ）,其中Ⅴ型菌为云南高原粳稻区的优势菌群。初步构建了一套包含7个品种（黄玉、毫糯扬、TN1、珍珠矮、IR26、南粳33、金南风）的高原粳稻白叶枯病菌的鉴别品种,明确了7个致病型在这套鉴别品种上的反应型。早生爱国3号(Xa-3)、IR1545-339(xa-5)、IRBB21（Xa-21）、扎昌龙（Xa-22t,Xa-24t）对所接种菌均表现抗病,在云南高原粳稻育种中具有较好的利用前景。     

温敏核不育基因在籼型三系遗传背景下的育性表达

用3个温敏核不育系培矮64S、6311S和360S与7个籼型质核互作型水稻雄性不育系及相应的保持系、3个恢复系配组,观察了51个组合的F1、19个F2及6个BC1的育性表现。结果表明：培矮64S温敏核不育性状由2对隐性基因控制,具有对质核互作型雄性不育系育性的强恢复基因;6311S温敏核不育性状由1对隐性基因控制,同时具有1对弱恢复基因;360S温敏核不育性状由1对隐性基因控制,但没有恢复基因。进一步利用4个细胞质雄性不育系/6311S组合F2群体中4个温敏核不育株与5个细胞质雄性不育系CMS配组,研究了杂交F1的育性,表明在可育细胞质背景下,三系恢复基因对温敏核不育基因的表达没有影响;在不育细胞质背景下,三系恢复基因是温敏核不育基因表达的关键。由此提出了选育不育细胞质背景的光温敏核不育系和温敏核不育背景的质核互作型不育系的策略。     

超级杂交稻的生长发育和产量形成特性研究

选用4个籼型超级杂交稻组合Ⅱ优602、准两优527、协优9308和国稻1号为试验材料,以汕优63为对照,对超级杂交稻的生长发育和产量形成特性进行了研究。结果表明:超级杂交稻具有最高分蘖数低、分蘖成穗率高、有效库容量和齐穗后干物质积累量大、收获指数高等特点;在成都平原生态区,增加有效穗数和每穗实粒数是实现超级杂交稻高产的重要途径;在水稻生长前期积累合理的总生物量,提高生育后期群体质量,增强生育后期光合生产能力和提高茎鞘物质向穗部的运转效率是实现超级杂交稻高产的关键。