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。     

超级杂交稻两优培九及其亲本生育后期内源激素和营养生理研究

以超级杂交稻两优培九及其亲本9311和培矮64S为材料,研究了抽穗后超级杂交稻两优培九及亲本剑叶和根系与早衰有关的叶绿素含量、伤流量、营养元素含量和内源激素含量变化。结果表明：（1）与9311相比,两优培九的叶绿素含量在抽穗后快速降低,并始终低于9311,明显早衰。两优培九的其他各项生理指标除叶片及根系ABA外,在抽穗后也都比较低。而不育系培矮64S的各项生理指标比两优培九更低。两优培九的早衰可能是培矮64S遗传的结果。（2）抽穗后杂交稻及其亲本叶片和根系各生理指标均呈降低趋势,地上部和地下部逐渐衰老,说明地上部和地下部之间的紧密联系,但是从数据看,叶片和根系之间这些指标的变化无绝对的相关性。     

乳熟期淹水对两系杂交水稻源库特性的影响

选择两系杂交水稻培两优特青和培两优２８８进行乳熟期模拟淹水胁迫处理,研究了两系杂交秀乳熟期受淹后的源库特征,其结果如下,１）两系杂交稻乳熟期 绿叶数减少,剑叶叶绿素含量和叶绿素ａ／ｂ比值及光合速率均显著降低,剑叶光合速率与叶绿素含量呈显著正相关;２）乳熟期受淹期间 基本停止,甚至出现负增长,当解除胁迫后,随之出现一补偿灌浆高峰;（３）乳熟期闰的组成结构发生变化,比重大于１．３的谷粒所占比例显著减少     

两系杂交稻组合两优培九和65396的光合形态特征研究

采用分期播种和平行比较方法，对两系杂交稻组合两优培九和 ６５３９６ 的光合形态性状进行了研究。与汕优 ６３ 相比，两优培九和 ６５３９６ 在单株绿叶数达到最大值之前的增长速率基本一致，但其后的衰减速率却明显要慢，且功能叶较厚、叶角小、叶凹度大，光合优势明显。若以叶面积×叶重系数为综合光合特性，则 ３ 个组合中，６５３９６ 功能叶的光合优势最佳。     

两系杂交稻组合两优培九和65396的光合形态特征研究

采用分期播种和平行比较方法 ,对两系杂交稻组合两优培九和 65 3 96的光合形态性状进行了研究。与汕优 63相比 ,两优培九和 65 3 96在单株绿叶数达到最大值之前的增长速率基本一致 ,但其后的衰减速率却明显要慢 ,且功能叶较厚、叶角小、叶凹度大 ,光合优势明显。若以叶面积×叶重系数为综合光合特性 ,则 3个组合中 ,65 3 96功能叶的光合优势最佳。     

超高产杂交稻的光响应曲线及其模型拟合

以超级杂交一季中稻高产攻关第一、二、三、四期标志性品种两优培九、Y两优1号、Y两优2号、Y两优900及第五期攻关品种超优千号为试验材料,采用4种典型的光合模型对参试品种齐穂期剑叶光合光响应曲线进行了拟合,并对各品种气孔导度和水分利用效率的光响应曲线进行了比较。结果表明,直角双曲线模型、非直角双曲线模型、直角双曲线修正模型及指数函数模型对参试5个品种的光合光响应曲线都可以拟合,决定系数R2均大于0.99;直角双曲线修正模型拟合得到的光合参数与实测值最接近;光能利用率以超优千号和Y两优900最高,剑叶净光合速率(光合能力)以Y两优900最强,光饱和点以Y两优900和Y两优1号最高,暗呼吸速率即光合产物消耗以Y两优900和两优培九最大;气孔导度除Y两优2号随光强增加增长缓慢外,其他4个品种均增长较快,但未出现气孔关闭现象,对强光表现出良好适应性;参试品种水分利用率WUE在光照强度小于800μmol/(m~2·s)时,随光照强度增加而表现为直线升高,当光照强度继续增加,WUE增长缓慢并逐渐趋于稳定,但Y两优900的WUE仍表现出增长态势。因此,Y两优900在光照强度大、日照时数长的地区种植,仍有较大的增产潜力。     

两系组合两优培九与三系组合Ⅱ优58后期光合生产特性比较研究

以本地表现最好的三系杂交稻Ⅱ优58和两系杂交稻两优培九为材料，比较研究了两组合后期叶片叶绿素含量与功能随时间发生的变化、剑叶在后期不同阶段光合速率的变化及后期干物质的转运与分配。结果表明：两系杂交稻后期虽具有叶绿素功能期较长和光合速率较稳定等优势，但在中肥条件下，仍表现库大源小，干物质转运欠畅，源库流关系欠协调，因而结实率较低，谷粒充实度较低，限制了其增产潜力的发挥。两系杂交稻的超高产栽培，必须以高产土壤为基础。     

两优培九剑叶叶绿体衰退进程中的细胞生物学特性初探

以高产杂交水稻两优培九剑叶完整叶绿体为研究对象,对其衰退进程中光能转化、抗氧化特性和超微结构变化进行了研究。 剑叶净光合速率随叶片衰老而逐渐下降,叶绿素含量在衰老后期出现显著下降的趋势。叶绿体PSⅠ和PSⅡ活性均显示先上升后降低的变化趋势,PSⅠ活性变化相对于PSⅡ活性变化较为缓慢。Ca2+ ATP酶和Mg2+ ATP酶活性变化呈现先下降后上升最后显著下降的变化趋势。叶绿体衰老早期超氧化物歧化酶在清除活性氧对叶绿体膜系统伤害中具有重要作用,衰老后期谷胱甘肽则发挥较大作用,但抗坏血酸的作用并不明显。电镜观察显示叶绿体超微结构变化与其光合生理功能变化一致。     

外源山梨醇对盐胁迫下两优培九和武运粳7号光合特性及类囊体膜多肽组分的影响

 以4叶期的水稻幼苗为材料，比较研究了外源山梨醇处理对盐胁迫下两优培九和武运粳7号幼苗光合特性及类囊体膜多肽组分的影响。研究结果表明，随着盐处理浓度的增加，两优培九和武运粳7号的叶绿素含量、PSⅡ的电子传递活性、叶绿体放氧活性、光合速率呈下降趋势；叶绿体ATP含量、 叶绿体ATP酶(Mg2＋ATP酶和Ca2＋ATP酶)活性先升后降，PSⅠ的电子传递活性、呼吸速率则呈上升的趋势；但类囊体膜的多肽组分并不存在明显的差异。相比之下，两优培九对盐胁迫的抗性大于武运粳7号，具有一定的高产优势。外源山梨醇对两种水稻抵抗盐胁迫具有一定的缓解作用。     

不同栽培方式对双季稻株两优4024与H优159产量形成及光合特性的影响

为探明杂交早稻组合株两优4024和晚稻组合H优159作双季稻种植的适宜栽培方式,研究了抛秧和移栽2种栽培方式对其剑叶SPAD值、剑叶光合速率、产量及产量构成因素的影响。结果表明,抛栽方式有利于株两优4024和H优159增产;抛栽水稻齐穗后剑叶具有较高的叶绿素含量和光合速率,且下降较缓慢是其高产的生理基础。     

Physiological and Biochemical Characteristics in Flag Leaves of the C Liangyou Series of Hybrid Rice Combinations at Late Growth Stages

The contents of chlorophyll,soluble sugars,soluble proteins and thiobarbituric acid reaction substance(TBARS),chlorophyll fluorescence parameters,net photosynthetic rate as well as the activities of superoxide dismutase(SOD)and peroxidase(POD)of flag leaves at the late growth stages were studied by using C Liangyou series of hybrid rice combinitions as material and Shanyou 63 as control.The C Liangyou series of hybrid rice combinations used in the experiment included C Liangyou 396,C Liangyou 87,C Liangyou 755 and C Liangyou 34,which all used C815S as male sterile line.The contents of chlorophyll,soluble sugars and soluble proteins in flag leaves of the C Liangyou series combinations at the late growth stages were higher than those of the control,whereas the TBARS content was lower than that of the control.The activities of SOD and POD were significantly higher than those of the control on the 7th day after heading,and then decreased slowly.ΦPSIIvalue and qP value of flag leaves decreased at the late growth stages,and these two parameters in flag leaves of the C Liangyou series combinations were higher than those of the control,while the qN value increased at the late growth stages and was lower than that of the control.The net photosynthetic rate of flag leaves at the late growth stage was higher compared with the control.These results suggest that slow senescence and strong photosynthetic capability in flag leaves at the late growth stages are the physiological basis of the C Liangyou series combinations.     

两优培九稻曲病的发生及其与抽穗后温湿度的关系

分析了两优培九稻曲病的发病程度及其与抽穗后0～15d的平均气温和相对湿度的关系。结果表明，两优培九易感稻曲病。其发病率与抽穗后0～15d的平均气温呈显著正相关，温度是影响其稻曲病发生的主要气象因素，相对湿度起协同作用。提出了发病率为2％和5％时的温湿度指标。根据我国南方一季稻区18个城市42a(1951—1992)8—10月的气象资料，分析了稻曲病的易发区域和适宜抽穗期，为两优培九稻曲病的预防提供依据。     

不同气孔密度水稻剑叶光合特性及蔗糖代谢研究

以叶片不同气孔密度(高、中和低气孔密度)水稻品系为试验材料,在齐穗期研究水稻剑叶光合特性、糖分含量和蔗糖代谢酶活性。结果表明,水稻叶片中蔗糖含量、蔗糖磷酸合成酶活性与气孔密度呈极显著正相关;蔗糖合成酶活性与气孔密度呈显著正相关。高气孔密度水稻叶片Rubisco活性、净光合速率、蔗糖含量、蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶活性显著高于低气孔密度水稻;不同叶片气孔密度与中性转化酶呈显著负相关。研究认为,气孔密度增加提高了水稻叶片光合效率,促进了蔗糖积累及蔗糖代谢酶活性提高,有利于更多光合产物——蔗糖向籽粒转运。     

超级杂交稻两优培九的营养特性研究

在田间试验条件下,对超级杂交稻两优培九各生育阶段的养分吸收特性进行了研究和分析.结果表明,两优培九在分蘖、拔节、孕穗和抽穗结实期的养分吸收量占总吸收量的比率,氮为46.7%,10.3%,17.8%和15.6%,磷为46.5%,17.8%,24.7%和8.3%,钾为54.7%,9.2%,20.8%和11.3%;平均每生产其1 000 kg稻谷需吸收氮16.0 kg、磷3.9 kg、钾 20.9 kg.     

水稻叶片光合功能衰退过程中内肽酶活力的变化

以两个粳稻品种武育粳3号和97-7作材料研究了光合功能衰退进程中叶片中可溶性蛋白质、游离氨基酸和内肽酶活力的变化。武育粳3号剑叶的可溶性蛋白质含量比97-7高,但其含量下降比97-7快。武育粳3号的剑叶和第13叶在光合功能衰老转折点到来之前10 d左右游离氨基酸含量开始上升,而97-7则在转折点之前1～2 d才开始上升。在光合功能衰退的可逆阶段,内肽酶的活力维持在较低水平,只是在可逆阶段的后期内肽酶的活力有轻微的升高。但进入不可逆阶段后,内肽酶的活力则急剧升高,并达到很高的水平。武育粳3号的第13 叶和剑叶中的内肽酶活力变化基本上是平行的,而97-7的第13叶内肽酶的活力急剧上升期却迟于剑叶。这表明,与武育粳3号相比,在97-7叶片衰老过程中,叶片中的蛋白质降解、转化为可输出氮的进程缓慢。这可能是97-7结实率不高、产量潜力不能充分发挥的一个重要原因。     

小麦新品种烟农5158及其亲本旗叶生理特性研究

在盆栽条件下,以小麦新品种烟农5158及其亲本鲁麦14号、烟农15号和烟航选2号为材料,研究烟农5158旗叶生理特性与亲本之间的差异.结果表明,烟农5158及其亲本旗叶净光合速率均在开花期达到最大,之后逐渐下降,在生育后期差异显著,烟农5158旗叶净光合速率始终高于其亲本.与亲本相比,烟农5158旗叶中抗氧化酶SOD、POD和CAT活性在生育后期下降缓慢且维持较高水平;烟农5158及其亲本旗叶中的SOD、POD和APX活性均随生育进程推进呈先升高后降低的趋势;花后7～28 d,烟农5158旗叶中POD活性显著高于其亲本.烟农5158与其亲本相比具有较高的可溶性蛋白含量,生育后期具有较低的MDA含量.烟农5158在生育后期具有叶片衰老缓慢、净光合速率高、抗逆性强的特点,这可能与它开花后旗叶中抗氧化酶活性较高、可溶性蛋白含量较高和MDA含量较低有关.     

利用基因芯片技术分析水稻杂种优势的分子机理

采用基因芯片技术,以超级杂交稻先锋组合两优培九及其亲本和分离世代F2代的优势集团和负优势集团为材料,尝试利用水稻表达谱芯片分析水稻杂种优势的分子机理.结果表明,以杂种F1(两优培九)为对照组,亲本9311、培矮64S以及F2代的优势集团、负优势集团的有效基因数分别为8 304,8 962,9 956,10 196个,差异表达基因数分别有447,122,617,388个,这些差异表达基因涉及代谢、发育、运输和蛋白修饰等多种功能,但其中大部分基因的功能尚未知.提出了差异表达基因的显性表达水平的概念.分析表明,具显性表达水平的差异表达基因的聚合与杂种优势表现无明显相关性.