玉米光合优势与其杂交种产量优势的关系

本试验在二年内测定了二十五个玉米杂交组合及其亲本自交系的光合速率、叶面积、叶绿素含量及其生物学产量和籽粒产量,结果表明:1、在这些杂交组合中光合速率、叶面积、叶绿素含量等光合性状上均表现有明显的杂种优势,但依不同杂交组合而异。2、对光合速率、叶面积、叶绿素含量的杂种优势与产量杂种优势的相关分析结果表明,光合速率、叶面积、叶绿素含量的杂种优势与生物学产量杂种均有显著正相关。说明生物学产量的杂种优势大部分是由于光合性状上杂种优势表现的结果。3、光合速率杂种优势与籽粒产量杂种优势相关较为密切,尤其是在苗期和灌浆末期呈极显著正相关,似乎说明在苗期有可能对杂交组合产量杂种优势的强弱进行初步预测。     

基于多组学解析作物杂种优势机制及其利用展望

近年来,多种粮食和蔬菜作物的杂种优势利用,培育和改良了大量的高产、优质的品种,但杂种优势的遗传机制研究一直是育种家研究的重点、难点问题。本文综述了基于多组学技术解析作物杂种优势机制研究的最新动态,结果表明不同遗传背景材料和不同性状的杂种优势遗传基础解释并不相同,单一的模式并不能够完全解释其遗传机制。前期多组学分析解析表明,杂种优势分子机制主要与植物生长和发育相关通路上的特定基因表达有关,促使其他基因发挥最大遗传贡献,提高杂种植物对环境的耐受性。本文还总结了预测农作物产量等相关性状杂种优势育种值的方法,以期为解析作物杂种优势机制及杂交种选育提供参考。最后,文章展望了作物杂种优势利用面临的新机遇,基于新型基因组技术构建控制杂种优势的等位基因数据库,创制符合育种目标新种质,推动我国作物工程化育种进程。     

玉米不完全双列杂交多性状综合杂种优势测定方法

应用主成分分析原理提出测定玉米不完全双列杂交多性状综合杂种优势的方法 ,将多性状综合杂种优势定义为有显著遗传差异性状观测值与其相对重要权的乘积的各主成分杂种优势之和。此法既考虑了各性状的相对重要性 ,又较好地消除了性状间相关和环境因素的影响 ,所获得的综合杂种优势估计值合理、可靠。本文所提出的方法也可用于其它类型玉米杂交试验和其它作物杂交试验多性状综合杂种优势的测定     

作物亲本间遗传差异与杂种优势研究进展

 一般认为作物获得杂种优势的杂交双亲要有一定的遗传差异,从而提高杂种一代基因型的杂合性.本文对有关从数量性状、同工酶、分子标记3个水平上探索作物杂交亲本间遗传距离与杂种优势关系的研究进行了概述和展望.     

玉米光合性状对产量形成的影响及遗传分析

前言通过改良作物的光合性状,改善群体冠层对光能的接受和利用,提高光合效率,改进光合产物的有利分配,无疑可进一步提高作物品种的增产潜力。为达上述目的而开展的作物理想型育种已越来越引起人们的重视。因此,研究光合性状对产量形成的影响;探讨光合性状的遗传行为和基因作用形式;对于作物高产育种具有重要的理论和实际意义。     

玉米不完全双例杂交多性状综合杂种优势测定方法

应用主成分分析原理提出测定玉米不完全双列杂交多性状综合杂种优势的方法,将多性状综合杂种优势定义为有显著遗传差异性 状观测值与其相对重要权的乘积的各主成分杂种优势之和。此法既考虑了各性状的相对重要性,又较好地消除了性状间相关和环境因素的影响,所获得的综合杂种优势估计值合理、可靠。本文所提出的方法也可用于其它类型玉米杂交试验和其它作物杂交试验多性状综合杂种优势的测定。     

作物杂种优势相关基因挖掘及QTL定位研究进展

杂种优势利用是提升作物产量、抗逆性和品质的重要手段之一,目前杂种优势已被广泛应用于杂交育种研究中。随着分子生物学、基因工程、高通量测序技术等的高速发展,研究人员在不同层面不断探索作物杂种优势的遗传基础,杂种优势数量性状基因座(Quantitative trait locus, QTL)定位与相关基因挖掘研究是其中的重要方面,对解析杂种优势分子机理具有重要的理论意义。本文对玉米、水稻、大豆等主要农作物中已定位的株型、粒质量及产量等杂种优势相关QTL或克隆基因的类型、功能及分子机理进行阐述和总结,以期通过结合现代分子生物学技术与高通量组学数据分析技术,深度解析作物杂种优势遗传基础,为推动杂种优势高效利用提供参考。     

作物亲本间遗传差异与杂种优势研究进展

对有关从数量性状、同工酶、分子标记3个水平上探索作物杂交亲本间遗传距离与杂种优势关系的研究进行了概述和展望.     

甘蓝型油菜光合性状的杂种优势研究

【目的】研究不同生育时期甘蓝型油菜光合性状杂种优势的真实表现,为油菜的高光效育种提供理论依据。【方法】以4套在生产中大面积应用的甘蓝型油菜细胞质雄性不育杂种F1(杂油59、秦优7号、秦杂油3号、秦杂油1号)及其亲本为材料,在不同生育时期比较了其光合面积、主要气体交换参数、群体生长量、群体生长速率、叶绿素含量等光合性状的杂种优势及其亲子相关性。【结果】①在整个生育期内,甘蓝型油菜杂种F1在光合面积、群体生长量方面都有明显的正向杂种优势,主要气体交换参数在一定时期内有明显正向优势,叶绿素含量无明显的杂种优势,群体生长速率则在大多时期表现为明显的负向杂种优势。②甘蓝型油菜各个光合性状之间的杂种优势表现为:光合面积(平均中亲优势(MP)57.02%,平均超亲优势(HP)39.46%)>群体生长量(MP 41.77%,HP32.39%)>主要气体交换参数(MP 2.70%,HP-3.72%)>叶绿素含量(MP 1.75%,HP-0.52%)>群体生长速率(MP-4.14%,HP-17.47%)。③不同生育时期间的杂种优势表现:光合面积为蕾臺期>角果期>花期>苗期;主要气体交换参数中的净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)为:蕾薹期>花前-花中>苗期>角果期>花后期,气孔限制值(Ls)和水分利用效率(WUE)为:角果期>花后期>花前-花中>蕾臺期>苗期;群体生长量为角果期>花期>蕾臺期>苗期;群体生长速率为:花期>角果期>苗期>臺期>越冬期;叶绿素含量为:臺期>花期>苗期>角果期>终花期。④双亲尤其是母本、双亲中值和高亲的光合性状与F1的光合性状极显著相关。【结论】通过选育高光效亲本,结合杂种优势利用进行油菜的高光效育种具有一定的意义和可行性。     

功能相对稳定期内油菜3类主要光合器官间光合性状差异的比较

为探究油菜不同光合器官间光合特性大小、杂种优势及对产量贡献的差异,以4套甘蓝型油菜CMS杂种及其亲本为材料,对长柄叶、短柄叶、角果3类主要光合器官在光合面积、主要气体交换参数、群体生长量、群体生长速率等光合性状在功能相对稳定期(RSP)的持续时间、最大值、均值、杂种优势及其与产量相关性间的差异进行了比较。结果显示,1叶绿素含量的RSP持续时间、最大值、平均值为短柄叶长柄叶角果;2 6个主要气体交换参数中,P_n、G_s为短柄叶长柄叶角果,Ci为长柄叶角果短柄叶,Tr为角果短柄叶长柄叶,Ls为短柄叶角果长柄叶,WUE为长柄叶短柄叶角果;3光合面积的RSP持续时间为长柄叶短柄叶角果,而光合面积最大面积、均值为角果短柄叶长柄叶。4群体光合物质净合成量RSP的持续时间、最高值、均值均为角果短柄叶长柄叶。5群体净光合速率RSP的持续时间为短柄叶长柄叶角果,而最大值、均值为短柄叶角果长柄叶;6角果光合面积、群体光合物质合成量的杂种优势最大,而群体净光合速率、叶绿素含量的杂种优势则最小,短柄叶叶绿素含量、群体光合物质净合成量的杂种优势高于长柄叶;角果在P_n、G_s、C_i、T_r等4个气体交换参数中的杂种优势为最低,而在L_s则最高,短柄叶在P_n、G_s、T_r、L_s4个参数的杂种优势中大于长柄叶。7与产量的相关性大小为角果短柄叶长柄叶,在RSP内光合性状数值与产量的相关性大小为持续时间均值最大值;油菜3类主要光合器官间的光合特性、对产量的贡献存在显著差异,在进行高光效种质筛选和高光效育种时,应对多个光合器官、不同时期的光合性状进行综合比较。     

油菜高光效育种的思路、方法与选育效果

"高光效+杂种优势"是提高油菜产量水平的有效途径,也是新时期油菜高产育种的重要内容,针对油菜光合特性复杂,研究难度大,高光效育种尚处于起步阶段的研究现状,在分析油菜光合效率较低、影响产量水平提高、开展油菜高光效育种的难点等基础上,结合多年油菜光合生理研究和高光效育种工作经验,从油菜高光效育种的总体思路、油菜高光效种质的筛选及创建途径、油菜高光效杂交种的选育标准和方法等几个方面对油菜高光效育种进行探讨,以期推动油菜高光效育种研究工作的发展。     

玉米根系活力杂种优势及其与光合特性的关系

对大田不同水分处理条件下玉米杂交种及其亲本在经济产量形成期的根系活力及其衰退的杂种优势进行了研究,并分析了根系活力与叶片光合特性之间的关系。结果表明,水分亏缺显著降低了玉米的根系活力;充分供水和水分亏缺条件下,玉米杂交种根系活力都具有显著的杂种优势;杂交玉米种根系活力衰退速率具有显著的负优势,抽雄后灌水能够显著降低玉米根系活力衰退速率。杂交玉米种在抽雄期各水分处理下的光合速率显著大于亲本;玉米根系活力与光合速率之间具有显著的正相关关系,随着根系活力的增高,玉米光合速率、气孔导度和蒸腾速率均增高。因此,杂交种较高的抗旱性是根冠共同作用的结果。在玉米育种和栽培中,要充分地考虑到根系对地上部生理活性的影响。     

低温弱光胁迫下辣椒苗期光合相关指标的杂种优势

为筛选可用于鉴定和预测辣椒杂种优势的光合指标,利用隶属函数值、灰色关联法和相关性分析法分析了低温弱光胁迫对辣椒亲本及其杂交种F1苗期叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和叶绿素含量的影响.结果表明:预测辣椒杂种优势的光合指标优劣顺序是Ci>Gs>叶绿素含量>Tr>Pn;低...     

杂交小麦苗期光合特性分析及其对强优势组合的早期预测

【目的】通过分析不同杂交小麦组合及其亲本苗期叶片的光合特性与籽粒产量的相关性,为杂交小麦强优势组合早期筛选和预测提供理论依据。【方法】以2个恢复系和4个不育系及其配制的6个杂交小麦组合为材料,在大田种植条件下测定小麦苗期叶片的光合特性,包括净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、胞间CO₂浓度（C_i）、蒸腾速率（T_r）、水分利用效率（WUE）、叶绿素含量、Rubisco活性及其大小亚基编码基因rbcL、rbcS相对表达量;调查成熟期的产量性状,包括株高、主穗穗长、单株地上生物量、有效穗数、穗粒数、单株籽粒产量、主穗小穗数、千粒重、收获指数,并分析杂种优势以及光合性状与产量性状的相关性。【结果】杂交小麦苗期的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均表现出显著的超高亲优势,其中净光合速率的平均超高亲优势为15.4%,气孔导度为21.3%,蒸腾速率则为11.46%,净光合速率值高的恢复系所配制的杂交组合具有更高的净光合速率和杂种优势,而胞间二氧化碳浓度、水分利用效率则少数有负向优势。成熟期有效穗数、单株籽粒产量及单株生物量具有较高的超高亲优势,其中穗数的超高亲优势值达到最高,平均优势值为34.21%。相关性分析表明,净光合速率与气孔导度、蒸腾速率、单株生物量和单株籽粒产量呈显著或极显著正相关,说明气孔导度、蒸腾速率可辅助筛选高光合小麦,同时苗期净光合速率与产量关系密切。叶绿素含量、Rubisco活性、大小亚基编码基因rbcL、rbcS相对表达量的杂种优势差异较大,其中杂交小麦Rubisco活性均高于双亲,且具有显著的超高亲优势,平均超高亲优势为5.38%。编码基因中,与rbcL相比rbcS具有更高的超高亲优势和中亲优势,而叶绿素含量主要表现为负向优势,少数表现出中亲优势,极少数表现出超高亲优势,且各项指标与净光合速率均无显著相关性。【结论】杂交小麦在苗期已表现出显著的杂种优势,尤其是净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,而净光合速率与单株产量、单株生物量显著正相关,因此结合小麦杂交组合的田间表现,苗期净光合速率高低可以作为早期预测杂交组合的产量潜力的参考依据。     

杂种小麦碳同化特性及籽粒产量性状的研究

 在春季小麦返青后的各生育期中，供试化杀型（CHA）杂种麦优4号和T型三系杂种麦优1号与亲本和对照相比，在群体光合速率（CAP）、群体叶源量（CLSC）和叶面积指数（LAI）上都表现明显杂种优势，这些优势随生育进程呈逐渐增强趋势。杂种小麦在返青后各生育期的群体干物重（PDW）均优于亲本。CLSC与PDW呈极显著正相关表明，CLSC可作为反映群体物质生产力大小的可靠指标。供试杂种在籽粒产量上的优势亦较明显，其平均优势（AH）大于超标优势（SH）。麦优4号、麦优1号的穗数、粒数、粒重三产量构成因素的AH均为正值，SH在麦优4号中表现为单位面积穗数和千粒重为正值，穗粒数为负值；在麦优1号中则单位面积穗数和穗粒数为正值，千粒重为负值。麦优4号的籽粒产量优于麦优1号。杂种小麦在CAP、CLSC上的明显优势是其获得PDW优势及籽粒产量优势的重要生理基础。本文还就杂种光合优势和光合作用与产量的关系进行了讨论。     

杂交水稻(F_1)光合作用的优势及其与氮素营养的关系

在低N和高N条件下,比较研究了杂交水稻F_1代在生殖生长期功能叶的一些光合作用代谢特性与其亲本的差异。结果指出,杂交稻功能叶的叶绿素含量,光合磷酸化活力和ATP含量在高N条件下的杂种优势比低N条件的大。同样,杂交稻功能叶中~(14)CO_2同化率,RuBP羧化酶的活力及其酶蛋白含量在低N处理中无杂交优势,而高N处理却具有明显的正优势。这表明杂交水稻功能叶的光合作用的杂种优势随N营养水平提高而增大。因此,在预测杂交水稻光合作用优势时必须考虑氮素营养状况。     

苹果光合性状杂种优势及其秋季日变化特征分析

以苹果品种华红和寒富及其杂交F1代种苗为试验材料,研究苹果在秋季的光合性能杂种优势的日变化特征。结果表明,净光合速率(Pn)午间表现正向杂种优势,17:00表现出急剧上升。蒸腾速率(Tr)全天除17:00外,其他时间表现负向杂种优势。水分利用效率(WUE)全天表现正向杂种优势。气孔导度(Gs)9:00-11:00及15:00-17:00为正优势。胞间CO2摩尔分数(Ci)在11:00前为正优势。从日均值来看,在水分利用的能力上杂交F1代强于亲本,消耗等量的水分,杂交F1代比双亲能固定更多数量的CO2,能更有效地利用土壤水分,杂种优势明显。     

水稻光合效率的杂种优势及其与产量构成因素的遗传相关

作者以汕优2号等六个杂交组合及其亲本为材料,研究了水稻光合效率的杂种优势及其与产量构成因素的遗传相关。结果表明:(1)水稻光合速率杂种优势前期不明显,直至抽穗以后优势始变明显,显示出剑叶净光合速率高,杂种优势强,下位叶光合速率低。杂种优势弱;(2)分蘖期净光合速率遗传力小,受环境影响较大,抽穗成熟期剑叶的净光合速率遗传力大,受环境影响较小;(3)分蘖期下位叶净光合速率与株高、有效穗、穗粒数、穗密度遗传相关性较大,抽穗成熟期剑叶的净光合速率则与穗重、有效穗、结实率、穗密度遗传相关较大,但不同时期净光合效率与产量的遗传相关都不明显。     

辣椒净光合速率杂种优势与农艺性状间相关性研究

为了选育高产辣椒品种,用6个亲本,按(1/2)n(n-1)双列杂交法配制15个杂交组合,研究了辣椒净光合速率杂种优势与农艺性状的相关性.结果表明,辣椒净光合速率离中优势在开花结果前期受叶片、疫病抗性的影响较大;中期主要受叶片、植株生长势和分枝力的影响,对果实发育、产量形成、营养含量产生较大的影响;后期主要受植株生长势和分枝力的影响,对产量形成、抗病性产生较大的影响.超亲优势在开花结果前、中、后期受叶片、CMV、疫病抗性的影响较大,受植株生长势和分枝力的影响较小,3个时期都对果实发育、产量形成、干物质、纤维素含量产生较大的影响.     

亚种间杂交稻产量源库特征

 对大量典型的籼粳亚种间杂交种组合的产量源库特征进行了研究，获得了如下如果：亚杂组合的物质生产的优势主要表现在出穗后经济产量形成期，这与籼型三系杂交稻物质生产的优势主要表现在出穗前迥然不同；亚杂组合的库容优势也十分明显，就其总体而言全生育期物质生产量与库容的比例高于汕优63；大多数亚杂组合的光合产物向穗的运转不良，这是部分亚杂组合籽粒充实不良的成因，也是限制亚种间杂种优势充分利用的带普遍性的问题。对这一问题的研究展望及提高亚种间杂交稻籽粒充实度的栽培途径进行了讨论。