水稻温敏型叶绿素突变体遗传及超微结构研究

对温敏型叶绿素突变体进行遗传分析表明,离子束诱变的水稻温敏型叶绿素突变体苗期叶片黄化性状是以一对隐性核基因为主,核质互作遗传;其叶绿体在超微结构上表现为基粒数少,基粒类囊体片层数目少,发育滞后,叶绿体缺少明显的双层膜结构。     

水稻叶片全生育期黄化突变体ylg3叶绿素合成特性研究

该研究以野生型缙恢10号为对照,对水稻叶片全生育期黄化突变体ylg3叶绿素合成前体物质进行了研究. 结果表明:与野生型缙恢10号相比,突变体ylg3表现为叶绿素缺乏;ylg3的叶绿素合成前体物质受阻于由胆色素 原(PBG)合成尿卟啉原Ⅲ(UrogenⅢ)这一步,推测与胆色素原脱氨基酶和尿卟啉原Ⅲ合成酶这2个关键酶活性异 常存在一定关系;Pchlide的光转化效率表明,突变体ylg3产生的Chlide少于对照,且用于叶绿素a合成的消耗量 和消耗速度也低于对照.这可能是其叶绿素质量分数低的重要原因.     

水稻叶绿素b减少突变体的遗传分析及其相关特性

 对水稻镇恢２４９叶绿素ｂ减少突变体的遗传分析表明，该突变性状是由一对隐性核基因控制的质量性状。 与镇恢２４９相比，突变体的叶绿素含量降低，光合速率低，但其叶绿素ａ与叶绿素ｂ的比值和饱和光强高，光合速率高 值持续期与叶片寿命的比值大。突变体虽然生长量和单穗重较低，但分蘖力增强，成穗率增高，熟期适中，因而仍然具 有每公顷６７５０ｋｇ的较高产量。以上特性决定了该突变体在杂种优势利用中具有较高的应用价值。     

矮化大豆突变体叶片生理生化特性研究

矮化是一种优良的农艺性状。以"东农42"为野生型,以NaN3处理它而获得的矮化大豆"东泽11号"为突变体,对突变体与野生型叶片的生理生化特性进行了比较研究。结果表明,突变体叶绿素含量、还原糖含量、游离氨基酸含量、过氧化物酶活性随生育期延长逐渐增大,除50 d生育期时突变体叶绿素含量大于野生型外,其它生育期均表现为突变体小于野生型,叶绿素a/b两材料均接近2.6/1。生育期20、40 d时,突变体的还原糖含量、游离氨基酸含量小于野生型;生育期50 d时,突变体大于野生型。生育期20 d时,突变体的过氧化物酶活性略小于野生型;其它生育期时,突变体大于野生型。     

一个新的水稻黄化突变体的光合作用及叶绿素荧光特性研究

对水稻黄化自然突变体(安农标810S)及其野生型(安农810S)的叶绿素含量、光合速率、叶绿素荧光动力学参数及单株产量进行了比较分析,结果显示:突变体在整个生长发育阶段总叶绿素含量均显著低于野生型,但突变体与野生型各自所配的杂交F1代叶绿素含量没有差异;从叶绿素a/b的比值来看,突变体的比值明显大于野生型;从净光合速率来看,无论是在1 d中的不同时间段,还是在不同发育时期,突变体均高于野生型;在不同发育时期和1 d中的不同时间段,突变体的FV/Fm、FV′/Fm′、φPS2、ETR2及QP均大于野生型,突变体的QN低于野生型;突变体自交繁殖的单株产量高于野生型,且从各自所配的杂交后代F1来看,突变体有较强的配合力。     

水稻条斑和颖花异常双突变体的生理生化特性检测

笔者在转基因过程中发现1个条斑和颖花异常水稻双突变体,该突变体一些叶片细胞结构发生改变,叶绿素含量较野生型的减少,光合作用降低。为探究突变体叶片的生理生化变化以及对米质的影响,笔者就突变体生理生化进行研究,以期更清楚地了解突变体的突变机制,为进一步研究和利用该突变性状提供依据。     

UV-B辐照下拟南芥突变体npq4、vtc2、ndr1叶绿素荧光特性研究

通过对野生型拟南芥及npq4（非光化学猝灭减弱）、vtc2（抗坏血酸生物合成途径受阻）、ndr1（NDR1基因突变导致系统获得性抗性上游信号途径中断）3种拟南芥突变体进行UV-B周期性处理,探究其在UV-B辐照下的叶绿素荧光特性并检测其叶绿素含量。结果表明：随着UV-B辐照辐射时间的延长,野生型和突变体的NPQ、Fv/Fm、ΦPSⅡ、qN、qP、叶绿素含量及叶绿素a/b均有所降低。npq4、vtc2两个突变体的NPQ、Fv/Fm、ΦPSⅡ、叶绿素a含量及叶绿素a/b值较野生型和ndr1下降幅度大而且差异显著,表现出更严重的伤害症状。据推测,这是因为非光化学猝灭途径及抗氧化物质在植物抵抗短期高强度UV-B辐照中起重要作用,而系统获得性抗性途径不能被短期的UV-B辐照所启动,因而在植物抵抗UV-B辐照中作用较弱。     

辣椒叶色黄化突变体的遗传及生理特性

以野生型辣椒6421经~(60)Co–γ辐射诱变产生的叶色黄化突变体R24–12–6为材料,比较辣椒叶色黄化突变体与野生型农艺性状、叶绿体超微结构、生理生化特性的差异。结果表明:辣椒叶色黄化突变体黄化性状受隐性单基因的细胞核遗传;R24–12–6果长比6421增加2.06cm,果宽、坐果数和单果质量均低于野生型的,其中坐果数与6421有显著差异;叶绿素含量、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量较野生型降低,差异显著;R24–12–6的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO_2浓度分别为6421的84.80%、87.96%、98.16%和80.51%,但差异无统计学意义;透射电镜扫描发现辣椒叶色黄化突变体叶绿体数量减少,基粒片层结构减少且排列不整齐。     

水稻Ds插入易倒伏突变体的形态和生理鉴定

为了从形态学和生理学角度初步分析水稻Ds插入突变体出现倒伏的可能原因,继而为进一步开展水稻倒伏相关基因的功能研究提供参考,比较了该突变体与野生型在株高、茎上各主要节间的长度、粗度、茎壁厚、叶鞘厚度以及根、茎、叶片、叶鞘、穗和稃片中纤维素和硅含量的差异.结果显示,易倒伏突变体各主要器官中纤维素含量均明显下降,硅在各器官中的分配方式也出现不同于野生型的变化.研究表明,各器官中纤维素含量下降引起的植株机械强度减弱可能是导致突变体易于倒伏的主要原因.     

水稻空间诱变特异矮秆突变体CHA-1变异特性研究

针对籼稻品种特华占经高空气球搭载空间诱变后产生的稳定特异矮秆突变体CHA-1,研究和考察了其主要的农艺、经济以及生理性状的变异特性．结果表明：与原种特华占相比,突变体CHA-1在多个性状上同时发生了正向或负向变异,其中株高明显变矮,单株穗质量、穗长、第一枝梗数、实粒数、结实率、千粒质量、谷粒宽和着粒密度明显发生了负向变异,但有效穗数明显增多,谷粒长宽比增大．CHA-1在开花习性上与原种相比变化不大,但其柱头外露率有所增加,花粉育性和生活力都有所降低,花粉粒大小呈现出大、中、小3种类型的变异．     

苏打盐碱土控水栽培水稻生理指标与产量关系研究

针对松嫩平原盐渍土水稻种植地下水逐年减少的生态问题,节水种植水稻必将成为发展的趋势,灌水洗盐是盐碱地水稻种植的核心技术。为了减少模拟和大田的差异,于2011年在吉林省大安市进行大田试验,通过在返青期、分蘖期、抽穗期和灌浆期的不同生育时期进行节水处理,并在分蘖前期、分蘖后期、抽穗期和灌浆期进行生理指标的测定,以及成熟期的产量测定。结果表明:分蘖期控水处理的理论产值达到最大,极显著高于,显著高于处理1。节水增产高效率期在分蘖期。     

在水稻突变体中分离逆转座子初报

利用水稻双子房突变体为材料，设计简并引物，扩增类copia逆转座子中最保守的RT区域，得到了3个克隆片段。序列测定表明，其中1个克隆片段中含有终止码，另外2个克隆片段分别命名为PR1和PR4，均为连续的编码区。与已知的其他逆转座子序列的比较及聚类分析表明，PR1和其他序列差异很大，自成一类；PR4与Rrt21关系最近，相同率高达95．1％，属于同一个家族。同26个水稻品种的杂交结果表明，PR1的拷贝数变化不大，而PR4则存在着广泛的多态性，暗示着可能有转座功能。     

籼型红米对不育系的恢复特点

配制(珍汕97A、D62A、G46A和D702A)和红宝石的F1、BC1和F2,并对这三代进行花粉育性调查,结果表明红宝石对这几个不育系具有1个较弱的主效恢复基因控制之外,还存在微效基因修饰以及基因互作。     

水稻矮杆鞘包穗突变体A846的叶绿素荧光特性研究

探讨突变体A846与野生型水稻在叶绿素荧光特性的表现,进而确定两者是否在光系统Ⅱ上出现差异,作为研究突变体A846矮杆原因的依据之一.在水稻开花至完熟期间,利用荧光测定仪测定矮杆鞘包穗突变体A846和野生型植株的叶绿素荧光动力学参数.数据采用SAS分析后得到如下结果:(1)在yield,qP,NPQ三个荧光参数变化曲线上,突变体表现出较野生型前移的现象.(2)在yield,qP,NPQ三个荧光参数上,突变体仅有yield指标与野生型具有显著差异.(3)突变体与野生型在yield指标上显著差异的时期在9月21日至9月26日间;在qP指标上,显著差异情况比较混乱;在NPQ指标上显著差异的时期在9月17至9月26间.突变体A846在光系统Ⅱ与野生型水稻并没有表现出显著性的差异,而光合生理周期却较提前,这是突变体A846提前进入衰老的依据.     

水稻小穗退化突变体spd-hp73幼穗分化发育动态研究

为了深入研究水稻幼穗形成和发育调控机理,经60Coγ射线诱变处理和筛选,获得了一小穗退化突变体spd-hp73,经遗传分析和基因定位分析,spd-hp73小穗退化突变性状受一对隐性基因控制(暂命名为spdhp73),该基因位于第4染色体长臂RM471和RM273之间。在本研究中,利用扫描电镜及体视显微镜对该突变基因控制下的幼穗发育过程进行跟踪观察,结果发现,与野生型hp73相比,该突变体幼穗在发育的早期生长形态非常正常,随着穗的继续发育在雌雄蕊原基形成的过程中,小穗数量显著减少,一次枝梗及二次枝梗上的小穗几乎全部退化。因而推测该突变基因spd-hp73的作用机理主要是对小穗(或颖花)原基分化期的小穗(或颖花)数量进行调控。     

超高产水稻生理育种研究进展

综述了超高产水稻根系活力及其影响因子,光合作用机理及其产量实现过程,茎的转运和调节机制等方面的研究进展。提出了水稻超高产生理育种要加强产量及其相关生理性状在细胞水平生理过程和形态水平目标性状的构成相互关联的研究。在分子水平上建立实现水稻高产优势的生理学基础,利用生物信息学的研究手段,从分子到群体不同生理层次相互依存关系,通过计算机模拟仿真,逐步实现水稻超高产设计数字化生理育种。     

利用反义基因沉默策略构建水稻突变体库及突变体筛选

尝试利用鸟枪反义基因沉默策略构建水稻突变体库．利用水稻反义cDNA文库转化粳稻品种中花11,获得了来源于105块潮霉素(Hm)抗性愈伤组织的1486个转化植株．随机选择来源于11个独立转化系的335个T0植株进行Hm离体叶片筛选,结果表明所有植株均呈抗性,并且与PER检测结果相吻合,说明T0植株中不存在假转化体．Southern blot分析结果表明T0植株大部分为单位点整合．T0及T1代转化植株均呈现了一些形态变异,如矮化、无分蘖或多分蘖、结实率降低、粒型或穗型改变、小穗结构改变等．利用Hm离体叶片筛选法对部分T1群体进行筛选,得到了1个变异性状与Hm抗性共分离的突变体,该突变体的变异表型为结实率比非转化对照下降约50％,每穗颖花总数比对照减少约40％,二者的总效应导致突变体单穗产量比对照约下降70％．     

生长调节物质对梨极矮化突变体生长的影响

以3年生极矮化突变体及嫁接当年幼苗为试材,分别用生长调节物质GA3、BR、IAA、PP333处理极矮化种质,比较其生长情况,分析极矮化突变体对生长调节物质的敏感性。结果表明,外源PP333处理显著抑制梨极矮化突变体的生长,即极矮化种质对外源PP333敏感,外源GA处理在总的生长量上与对照没有差异,但阶段性生长量上表现出显著差异,表明对外源GA敏感,可能属于GA缺陷型。