杂交稻幼苗期对低温胁迫的生理反应

研究了常规低温敏感型杂交稻汕优63和超高产杂交稻两优培九幼苗期对低温胁迫的抗性，处理低温为10℃，以常温25℃处理为对照。结果表明，随低温处理时间的延长，水稻幼苗叶片叶绿素含量逐渐下降、类囊体膜PSⅠ、PSⅡ活性明显下降，类囊体膜的室温吸收光谱、发射光谱也明显下降。低温使两优培九的O₂^．- 产生速率和MDA含量下降，而汕优63却出现相反的结果；同时，SOD的活性与对照相比两品种都有所提高，而CAT活性则是两优培九高于对照，汕优63低于对照。这些指标的变化幅度都是汕优63较明显。低温处理后，两品种的可溶性蛋白含量都上升，但两优培九增幅较汕优63高。SDS-PAGE表明低温处理后，可溶性蛋白条带增多，但类囊体膜蛋白条带没有明显的增加。对照组中，除了PSⅠ和PSⅡ活性外，其余各项指标都是汕优63较两优培九高，意味着幼苗期的两优培九光合功能虽不如汕优63高，但其对低温的抗性较汕优63强。     

超高产两系杂交稻不同施氨水平剑叶光合特性研究

研究了超高产两系杂交稻两优培九、金两优36在不同施氮水平下剑叶的光合特性，结果表明，两优培九、金两优36在每公顷施氮120kg、165kg、210kg 3种水平下，剑叶比叶重、叶绿素含量、光合速率均比对照汕优63高，这可能是两优培九、金两优36高产的生理基础之一。在每公顷施氮120-210kg的范围内，两优培九剑叶光合速率及产量均随施氮水平的增加而提高，金两优36剑叶光合速率及产量在公顷施氮165kg最高，增加到210kg时反而下降。     

穗生长发育阶段水分逆境对超级稻叶片丙二醛含量的影响

通过水分仪结合称重法人为控制土壤水分的盆栽试验,研究了穗生长发育阶段水分逆境胁迫条件对不同类型超级稻叶片丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明:在幼穗分化开始至分化后30 d,不同时段的水分逆境均导致叶片丙二醛含量明显增加,加速了叶片膜脂过氧化,并且所受影响的程度随生育时间的增加、控水天数的延长以及叶位的降低而加重。水分逆境导致叶片尤其是下部叶片膜脂过氧化作用增强,丙二醛含量显著升高,倒三叶丙二醛含量最高,增加的程度也最大,其次是倒二叶,剑叶相对较低。不同品种受水分逆境影响的程度不同,普通杂交稻汕优63受影响较大,其次是超级稻Ⅱ优602,超级稻两优培九和国稻6号受影响相对较小,对水分逆境的敏感性不同品种表现有差异。     

超级杂交稻“两优培九”剑叶叶鞘的光合功能

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14C同位素示踪等技术,研究了“两优培九”剑叶叶鞘的光合能力与叶鞘光合产物的分配。结果表明,两优培九剑叶叶鞘的净光合速率均值比汕优63高0.10 µmol CO₂ m^-2 s^-1,尤以第3期,即灌浆关键时期,极显著高于汕优63,其他时期差异不显著;其叶鞘叶绿素含量的均值比汕优63高2.36 SPAD值,各期均高于汕优63,其中,第1、3期显著高于汕优63;其剑叶叶鞘的Rubisco初始活性和总活性与汕优63差异不显著,但Rubisco活化率均值比汕优63高1.52%,具有平均优势,其中第3期显著高于汕优63;其叶鞘光合产物输送到穗部的量即转化为经济产量的量比汕优63高;与父母本相比,其剑叶叶鞘光合能力的均值具有平均优势或超亲优势;水稻叶鞘完全具有同叶片一样的光合能力,只有值的大小差异;水稻叶鞘的光合产物对产量的贡献一般为10%~20%。两优培九叶鞘及叶片光合功能都较强是其具有超高产特性的一个重要原因。     

超高产两系杂交稻不同施氮水平剑叶光合特性研究

研究了超高产两系杂交稻两优培九、金两优36在不同施氮水平下剑叶的光合特性,结果表明,两优培九、金两优36在每公顷施氮120kg、165kg、210kg 3种水平下,剑叶比叶重、叶绿素含量、光合速率均比对照汕优63高,这可能是两优培九、金两优36高产的生理基础之一。在每公顷施氮120~210kg的范围内,两优培九剑叶光合速率及产量均随施氮水平的增加而提高,金两优36剑叶光合速率及产量在公顷施氮165kg最高,增加到210kg时反而下降。     

甲烷对两个水稻品种叶片叶绿素荧光参数的影响

本文选择了两个水稻品种盐粳204和汕优63,分析了甲烷胁迫处理下荧光参数Fv/Fm、qN和电子传递活力、叶绿素含量、电导度的变化特点.结果表明:甲烷胁迫1 d后,两品种Fv/Fm下降,qN上升;随着甲烷胁迫时间的延长,两品种Fv/Fm、电子传递活力、叶绿素含量均呈下降的趋势,电导度则呈上升的趋势,且汕优63的变化幅度大于盐粳204.这说明甲烷胁迫使叶绿素含量下降、电子活力降低,导致PSⅡ的光化学效率降低.且汕优63比盐粳204对甲烷胁迫更敏感.     

‘福龙两优863’生育后期衰老特性研究

为了给两系杂交稻‘福龙两优863’的生产栽培和今后系列新型品种的选育提供理论依据和技术参考,开展了‘福龙两优863’生育后期的衰老特性研究。以‘福龙两优863’和‘两优培九’(CK)为材料,采用叶绿素计测定法、NBT法、硫代巴比妥酸法和脱脂棉吸附测定伤流量法,对其生育后期剑片中的叶绿素含量、SOD总活性、MDA含量以及根系的伤流量进行了分析。结果表明,随着叶片衰老进程,两品种均呈现出剑叶中的SOD总活性逐渐下降,丙二醛含量逐渐上升,而两者剑叶中的叶绿素含量和根系伤流量均在始穗后先上升达到一个峰值,而后呈下降趋势。进一步比较‘福龙两优863’和‘两优培九’剑叶和根系的衰老进程表明：在始穗20天以后,‘福龙两优863’的叶绿素含量、SOD总活性以及根系伤流量均始终显著高于对照‘两优培九’,而其MDA含量则自始穗后一直低于对照‘两优培九’。综合各指标分析,‘福龙两优863’的抗衰老性要显著强于对照‘两优培九’。     

两优培九剑叶衰老过程光合膜功能及蛋白质复合物的变化

为探讨高产杂交稻两优培九在衰老过程中,剑叶光合膜蛋白质复合物的含量变化规律及其与光能吸收、转化、传递的关系,以大田栽培自然衰老剑叶为材料,利用活体叶绿素荧光动力学技术,并结合类囊体膜蛋白质复合物蓝绿温和胶电泳分析。结果表明,两优培九剑叶叶绿素含量、光合性能、类囊体膜蛋白稳定性等都在抽穗期达到顶峰,随后开始衰退,在扬花期、灌浆期尚保持较高水平,而进入籽粒成熟阶段衰退明显;随着衰老进程,光合膜蛋白质复合物有序非同步降解,稳定性为LHCII > PSIIcore > PSIcore > ATPase & Cyt b₆/f > LHCI;PSI和PSII蛋白和相应电子传递活性的稳定性及下降幅度差异较大;衰老过程叶绿素a/b的不断下降与相对于反应中心更稳定的捕光天线有关,剑叶生长后期LHCII维持高水平保持了叶片对光能的吸收,并可能在调节光系统间能量分布和协助过剩能量耗散中起重要作用。     

不同播期两系杂交稻穗期耐寒性鉴定及对产量影响研究初报

通过分期播种，对4个两系杂交稻组合在自然低温条件下进行穗期耐寒性鉴定，同时研究不同播种期对两系杂交稻生育特性及产量的影响。结果表明，在穗期遇上连续3d以上低于23℃的低温天气，4个两系杂交稻组合与对照汕优63结实率开始下降，但仍均达75．0％以上；穗期遇上连续3d以上低于20℃的低温天气，则影响较大，各参试组合穗抽不起来或结实率极低。不同播期处理对两优培九、金两优36的生育特性有一定影响，对5个参试组合的产量性状都有较大影响，播种愈迟，产量愈低。     

不同生育期水稻耐冷性的鉴定及耐冷性差异的生理机制

以粳稻9516、H45、武育粳、转PEPC基因水稻、Kitaake、苏沪香粳，籼稻扬稻6号、香籼、IR64，培矮64S以及杂交稻粤优938、汕优63、X07S/紫徽100、两优培九等14个水稻品种为材料，分别鉴定了芽期（胚根1 cm, 胚芽0.5 cm）、苗期（三叶）和孕穗期的耐冷性，同时选取南京对水稻播种敏感的自然低温条件，进行低温鉴定。结果表明，芽期存活率、苗期的枯死率和孕穗期结实率均为可靠的水稻耐冷性鉴定指标。进一步从叶片的光合速率、PSⅡ光化学效率（F_v/F_m）、脂肪酸组分、活性氧指标(丙二醛,过氧化氢和超氧阴离子和抗氧化物质(抗坏血酸和谷胱甘肽)的变化等方面，研究耐冷性不同的水稻的耐冷生理机制。表明耐冷的水稻品种武育粳含较多的不饱和脂肪酸，在低温逆境下，膜的流动性愈大，低温对其伤害愈小；对杂交稻汕优63而言，其叶内抵御逆境的保护系统抗坏血酸和谷胱甘肽的循环被较大地激活，特别是谷胱甘肽再生的高速运转，与不耐冷的品种香籼相比，汕优63叶内的过氧化物质累积较少，其耐冷性表现中等。看来水稻叶片维持高的脂肪酸不饱和指数和谷胱甘肽的周转循环能力是水稻耐冷的重要特征。     

茶陵普通野生稻光合特性研究

以超高产或高产栽培稻两优培九、汕优63、威优46和93-11为对照,测定了湖南茶陵普通野生稻抽穗开花期1 d中不同时间点的净光合速率（P_n）以及Pn对不同光强、不同CO₂浓度与不同温度的响应曲线。结果表明,茶陵普通野生稻的Pn在下午极显著高于对照,在高温（40℃,45℃）胁迫下也是如此;光补偿点为22.3 µmol photons m^-2 s^-1,与对照差异不显著(20.1~23.7 µmol photons m^-2 s^-1),光饱和点为1 810 µmol photons m^-2 s^-1,与对照93-11无显著差异,但极显著高于其他对照材料（1 530~1 628 µmol photons m^-2 s^-1）,表观量子效率(AQY)与对照无显著差异;CO₂补偿点（52.7 μmol mol^-1）稍高于对照（42.7~50.1 μmol mol^-1）,而饱和点(644.5 μmol mol^-1)则明显高于对照(521.1~581.3 μmol mol^-1),羧化效率（0.1511 mol m^-2 s^-1）显著高于对照(0.1277~0.1384 mol m^-2 s^-1);叶绿素含量极显著高于对照。说明茶陵普通野生稻的光合性能强于超高产或高产对照栽培稻,且在高温下表现更为突出。     

北方白菜型冬油菜的膜脂脂肪酸组分和ATPase活性对温度的响应

为了解北方白菜型冬油菜膜脂脂肪酸和ATPase活性与抗寒性的关系,以抗寒性强的冬油菜品种陇油7号和抗寒性弱的品种天油2号为材料,研究了不同温度处理(25°C、10°C、2°C、–5°C)后叶片和根系膜脂脂肪酸组分和ATPase酶活性的变化。结果表明,低温胁迫下2个冬油菜品种叶片和根系膜脂脂肪酸组分相同,叶片中不饱和脂肪酸以亚麻酸为主,根系不饱和脂肪酸以亚油酸为主。随处理温度的降低,2个冬油菜品种叶片不饱和脂肪酸含量呈先降低(10°C,2°C)后增加(–5°C)的趋势;陇油7号根中不饱和脂肪酸含量逐步增加,天油2号则逐步降低;在低温条件下(2°C,–5°C),陇油7号膜脂U/S比值、IUFA值高于天油2号;ATPase活性表现为陇油7号逐渐高于天油2号。说明2个冬油菜品种的膜脂在低温响应上存在一定差异,低温下不饱和脂肪酸含量和ATPase活性的提高是强抗寒冬油菜品种在北方旱寒区严酷环境条件下能安全越冬的重要原因。     

大豆脂肪酸组分的胚、细胞质和母体遗传效应分析

利用5个大豆品种配制20个杂交组合,采用广义种子遗传模型分析了大豆脂肪酸组分的胚、细胞质和母体植株等3套遗传体系的基因主效应和基因型×环境效应。棕榈酸含量、硬脂酸含量和亚油酸含量是以基因型×环境互作效应为主。亚麻酸和油酸的遗传主效应和基因型×环境互作效应相近。在脂肪酸组分的遗传主效应中,棕榈酸、硬脂酸和亚油酸含量是以胚主效应为主。油酸含量和亚麻酸含量以细胞质主效应为主。在基因型×环境互作方差中,脂肪酸组分以极显著的胚互作方差为主。亚麻酸含量是以基因的加性效应和加性×环境互作效应为主,棕榈酸含量、硬脂酸含量、油酸含量和亚油酸含量以基因的显性和显性×环境互作效应为主。棕榈酸含量和油酸含量是以普通狭义遗传率为主。硬脂酸、亚油酸含量和亚麻酸含量以互作狭义遗传率为主。在普通狭义遗传率中,棕榈酸含量、油酸含量和亚麻酸含量以细胞质普通遗传率和母体普通遗传率为主。在互作狭义遗传率中,油酸含量和亚麻酸含量以胚互作狭义遗传率为主,亚油酸含量以母体植株互作遗传率为主。棕榈酸含量、硬脂酸含量、油酸含量和亚油酸含量以细胞质及母体选择响应和互作选择响应为主,亚麻酸含量的胚普通选择响应和互作选择响应为主。     

生殖生长期两优培九功能叶光反应特性

在野外条件下,利用荧光动力学分析和生理生化研究技术,对生殖生长期超高产杂交稻两优培九和大面积推广稻汕优63功能叶原初反应、电子传递和光合磷酸化水平进行系统研究,比较光反应特性。结果表明: (1) 与汕优63相比,两优培九功能叶叶绿素含量高22.90%,光合功能期长约50%,叶绿素a/b比值高36.78%;(2) 光能吸收与分配方面,两优培九功能叶单位叶面积吸收的光能不占优势,但保持高吸收的稳定期长,有活性的反应中心数量多,热耗散的能量比例较少,进入电子传递链的能量高;(3) 荧光参数分析发现两优培九PSII供体侧、受体侧和反应中心性能优良,光能吸收、传递和转化为电能效率较高;(4) 叶绿体放氧活性、电子传递链和光合磷酸化活性均显著高于汕优63,表明两优培九电能转化为活跃化学能能力强。     

大豆籽粒发育过程中脂肪酸组分的累积动态

在大豆籽粒形成过程中,随着棕榈酸、亚麻酸的含量下降,硬脂酸、油酸和亚油酸含量上升。在棕榈酸累积的中、后期,高蛋白品种与其他品质类型品种有一定差异。油酸的累积主要在大豆籽粒形成的早期,但高油品种红丰9号与其他5个品种有较大差异。亚油酸的累积则主要在中后期。开花后51 d是这5种脂肪酸累积的共同转折点。     

结实期低温对杂交水稻胚乳结构的影响

以两系和三系杂交稻组合两优培九、103S/郑粳2号、丰优香占和汕优63为材料，分别于花后0~10 d、11~20 d和21~30 d 3个时期设18℃的低温处理，以常温（24～27℃）为对照，用扫描电镜观察了胚乳结构形成过程。结果表明，灌浆期不同时段的低温处理，对籽粒的粒型、垩白面积、胚乳结构三者的影响趋势基本一致，使籽粒外形异常，垩白面积提高；复粒和单粒淀粉体的体积变小且彼此差异变大，排列变疏松；复粒淀粉体变少，单粒淀粉体变多。低温处理愈早，对胚乳结构的影响愈大。灌浆前期进行低温处理、以后在正常温度下灌浆成熟的籽粒，其强势粒的粒型、垩白面积、胚乳结构均无明显改变，但弱势粒的变化较大。     

The accumulation pattern in developing seeds and its relation to fatty acid variation in soybean

Sixty soybean cultivars from Japan and the USA formed five maturity groups (IIb‐Vc) based on number of days from sowing to flowering and number of days from flowering to maturity. Highly significant intervarietal differences in fatty acid composition were found in all the maturity groups, especially in IIc. Stearic and oleic acids showed a larger variation than palmitic, linoleic and linolenic acids. Principal component analysis suggested that the total variation of fatty acid composition depended mainly on the desaturation levels from oleic to linoleic acid. Three cultivars exhibiting unique fatty acid composition, together with a standard cultivar, were examined for the contents of the five fatty acids, as well as crude oil at eight seed‐filling stages. For all four cultivars, it was found that crude oil content increased sigmoidally with advancing filling stage, and that the accumulation patterns of palmitic, linoleic and linolenic acids were similar to that of crude oil. However, the accumulation pattern of stearic acid was different from that of crude oil and divided the cultivars into two distinct groups. For oleic acid, only the cultivar ‘Aburamame’ showed a rapid increase in proportion with advancing filling stage, although not differing markedly in accumulated content from the other cultivars. These results indicate that analysing the accumulation patterns of fatty acids could explain the latent genetic variation in fatty acid composition of soybean seeds.