玉米ppc基因过表达对转基因水稻光合速率的影响

通过转基因技术将外源ppc基因导入水稻以期增加产量是国内外的重要研究领域。然而,关于ppc基因过表达能否提高转基因水稻的光合速率至今尚无定论。本研究将玉米ppc基因导入水稻中花8号,获得大量转基因水稻植株。经PCR筛选、PEPC活性测定、Southern和Western杂交分析,表明玉米ppc基因已经整合到受体水稻基因组中,并得到了正确和高效的表达。测定了温室内种植的T₁代6个PEPC活性不同的转基因水稻植株的光合速率,只有活性最高的株系的光合速率显著增加,增加的幅度为27.3%。在旱作栽培条件下测定了T₃代33个转基因株系的光合速率,结果表明在高温、高光强下,绝大多数转基因水稻的光合速率增加,最大提高了68.8%。比较6个转基因株系的T₁和T₃代看到,逆境胁迫条件下转基因水稻光合速率明显提高。以上结果表明水稻中导入ppc基因可以提高其光合速率,特别是逆境条件下的光合速率。     

冬小麦杂种F_1及其亲本光合特性的研究初报

研究了 10个冬小麦 (Triticum aestivum L.)杂交组合的子一代 (F1)及其亲本的光合特性。结果表明 ,在这 10个杂交组合中 ,虽然只各有 4个杂交组合的 F1的 PS 总的光化学量子产额 (Yield)和光化学荧光猝灭系数 (q P)有超亲现象 ,但绝大多数组合的 F1光合功能都与母本十分相近 ,正反交组合的结果进一步证明这种相关性。可见 ,母系遗传对于 F1光合功能的优劣有着十分重要的作用。根据所得的实验结果 ,认为在配置冬小麦杂交组合时 ,选择具有优良光合功能的品种作母本 ,可为进一步筛选光合功能好的稳定品种创造条件 ,是加速小麦育种进程的重要途径之一     

缺氮培养大豆Bragg结瘤突变系对CO2倍增的反应

研究了在缺氮条件下，CO₂倍增对大豆（GtycinemaxL.）Bragg及其等基因突变体超结瘤大豆nts382和不结瘤大豆Nod49生长和固氮的影响。结果表明在缺氮条件下CO₂倍增明显提高大生物量和根系结涵量，但对固氮酶活性的影响则随幼苗的生长而异。播种后25天取样结果显示CO₂倍增条件下，Bragg和nts382的固氮比活性和单株固氮活性都显著提高，而其后3天取样的结果没有表现出增加趋势，固氮比活性在nts382反而明显降低。两种CO₂浓度条件下，nts382单株固氮活性高于Bragg，但固氮比活性低于后者。两次测定结果的差异说明植物对CO₂倍增的反应具有很强的时效性;同时表明，CO₂倍增对植物生长和固氮的促进作用不能长期维持。这可能与生物固氮过程本身的复杂性有关。根据本研究结果推测，在未来全球环境变化、CO₂倍增条件下，共生固氮植物可能在生态系统氮素平衡中起到更为重要的作用;并有可能通过育种技术改良固氮农作物，提高农作物产量。     

水稻种质资源光合速率及光合功能期的研究

 对230份水稻种质资源进行了光合速率及光合功能期测定，结果显示水稻种质资源的光合速率及光合功能期的品种内变异系数分别集中在2.0%～11.0％和3.5%～9.5％，而其品种间变异系数分别为11.1%和11.2%。统计分析表明，水稻品种间光合速率和光合功能期存在极显著差异，但籼、粳亚种间差异不显著。进一步分析籼粳亚种间品种分布，发现籼稻光合速率偏高者居多，而粳稻光合功能期偏长者居多，且其变异幅度大于籼稻。根据聚类结果，42个水稻品种可分别划分为光合速率高、中、低类和光合功能期长、中、短类3个类群。对供试水稻种质资源光合速率及光合功能期进行二维排序并将坐标分成4个象限。籼稻和粳稻分别在象限Ⅱ和I的分布频率最大，分别为33.4％和33.3％。从4个象限中选出一些具有特异光合性状的典型材料，如协优9308、轮回422、武育粳8号、NPT、汕优129等，可用于优化水稻杂交配组及光合遗传改良研究。     

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。     

自然条件下杂交水稻优129的光抑制及其恢复特性

通过测定田间高产杂交籼稻 优 12 9与对照汕优 6 3的光响应曲线、光合速率和叶绿素荧光参数日变化 ,探讨了 优 12 9剑叶光合作用的光抑制特性及其对强光的适应机制。结果表明 ,田间自然条件下杂交水稻叶片发生光抑制现象的主要原因是热耗散的增加 ,尤其是依赖叶黄素循环的热耗散的增加 ,而不涉及光合机构的破坏。具有超高产潜力的水稻品种 优 12 9比对照汕优 6 3耐光抑制 ,其原因主要是 优 12 9具有较高的饱和光强、最大光合速率和叶黄素循环活力 ,遭受光抑制伤害后的恢复能力较强。     

大气CO2增加对水稻光合、蒸腾及水分利用率的影响

本研究采用开顶式培养室对两个水稻品种矮香糯(O.sativa var.aixiangnuo)和安农S(O.satica var. anong-S) 在模拟大气CO₂浓度升高环境中叶片光合速率、蒸腾速率及水分利用率的变化作了初步研究。结果表明 ，生长在650±30mg.kg^-1CO₂浓度下的水稻其光合速率、水分利用率提高，蒸腾速率降低 ，气孔阻力增加，且品种间差异极显著。     

冬小麦杂种F1及其亲本光合特性的研究初报

研究了10个冬小麦(Triticum aestivumL.)杂交组合的子一代(F1)及其亲本的光合特性.结果表明,在这10个杂交组合中,虽然只各有4个杂交组合的F1的PSⅡ总的光化学量子产额(Yield)和光化学荧光猝灭系数(qP)有超亲现象,但绝大多数组合的F1光合功能都与母本十分相近,正反交组合的结果进一步证明这种相关性.可见,母系遗传对于F1光合功     

玉米不同层次叶片叶绿体的超微结构和叶绿素含量变化

对玉米不同层次的叶片进行电镜观察和叶绿素含量测定,结果发现:叶绿体的光合膜系随叶位上升而愈加发达和增高,直至果穗叶达到顶峰的趋势。邻近果穗叶的叶片中的叶绿体,也具有较为发达的基粒和基质类囊体膜。而着生部位最高的顶生叶,其叶绿体中的光合膜系却不及果穗叶和邻近果穗叶的发达。但顶生叶中维管束鞘细胞的叶绿体内充     

冬小麦光合功能对盐胁迫的响应

研究了冬小麦 (Triticum aestivum L. )光合功能对盐胁迫的响应。结果表明 ,盐胁迫 ,尤其是高浓度NaCl(400mmol/L)的胁迫 ,大大降低单位面积叶绿素 (Chl)的含量、叶绿体对光能的吸收能力、PSII电子传递速率、原初光能转化效率以及光化学荧光猝灭系数 (qP) ,同时降低光合放氧速率及其光饱和点 ,使植物更易受到光抑制。这些结果加剧光合放氧和碳同化能力的下降 ,不利于光合产物的积累 ,是生长在盐碱地上作物低产的重要生理原因之一。