超级杂交水稻谷粒产量与叶光合速率的关系

在2000～2005年期间,通过测定几种超级杂交水稻与普通杂交水稻‘汕优63’的产量构成和叶片光合作用探讨了谷粒产量与光合作用的关系。结果表明:(1)4种超级杂交水稻‘培矮64S/E32’、‘P88S/O293’、‘金23A/611’和‘GD-lS/ RB207’的产量水平显著高于‘汕优63’,是对照的108%～120%。(2)与‘汕优63’相比,这些超级杂交水稻的株型好,上层叶片直立,穗大即每穗粒数多,是对照的125%～177%。(3)与‘汕优63’相比,这些组合第二叶的净光合速率显著提高,但第一叶即剑叶的未必都较高。(4)去半叶处理降低了‘GD-1S/RB207’的结实率,而去半穗处理显著提高了结实率。因此,这些超级杂交水稻的高产原因在于穗大、株型好以及群体光能利用效率高。增加单叶特别是剑叶的光合能力是克服谷粒产量的光合产物源限制和在未来的超级杂交水稻育种中实现产量潜力新突破的关键。     

植物光合作用对CO2浓度增高的适应机制

长期在高浓度CO2环境下生长的植物往往会发生光合适应或下调,即在相同CO2浓度下的光合速率明显低于普通空气中生长的对照。虽然关于这种现象已经有许多研究报告和综述文章,但是它的机理还不很清楚。本文结合作者所在研究组的工作,概述了关于植物光合适应机理研究的新进展,提出除了呼吸作用增强和光合产物超常积累的可能作用以外,二磷酸核酮糖（RuBP）羧化限制和RuBP再生限制可能是导致植物光合适应的主要因素。     

一个新的水稻斑马叶突变(zebraleaf1)对叶绿体发育的影响(简报)

通过γ射线诱变,在水稻粳稻栽培品种9522中得到一个斑马叶突变体zebra leaf 1.为了研究zl1的功能,我们对突变体进行了形态学和细胞学的分析,同时也对此基因突变以后对叶绿体发育和光合作用的影响作了评价.突变体叶片上绿色和枯白色条纹相同,叶绿素含量显著的下降.电镜显示叶绿体类囊体的排列被打乱,变得杂乱无章.这表明zl1突变体在叶绿体发育过程中出现障碍.zl1基因的突变使得净光合速率显著的下降.参与光合作用的一些关键蛋白,比如核酮糖1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)、Rubisco活化酶、Dl蛋白、CF1β亚基的表达量也显著的下调.但是,zl1突变体对外界环境非常敏感,有时会没有表型.     

—个新的水稻斑马叶突变（zebraleaf1）对叶绿体发育的影响（简报）

通过γ射线诱变．在水稻粳稻栽培品种9522中得到一个斑马叶突变体zebraleaf1。为了研究zl1的功能．我们对突变体进行了形态学和细胞学的分析．同时也对此基因突变以后对叶绿体发育和光合作用的影响作了评价。突变体叶片上绿色和枯白色条纹相间．叶绿素含量显著的下降。电镜显示叶绿体类囊体的排列被打乱．变得杂乱无章。这表明。Zl1突变体在叶绿体发育过程中出现障碍。zl1基因的突变使得净光合速率显著的下降。参与光合作用的一些关键蛋白．比如核酮糖1,5-二磷酸羧化酶／加氧酶（Rubisco）、Rubisco活化酶、D1蛋白、CF1β亚基的表达量也显著的下调。但是．zl1突变体对外界环境非常敏感．有时会没有表型。     

冬小麦光合作用对开放式空气CO2 浓度增高(FACE)的非气孔适应

在同样CO2浓度下测定时,开放式空气CO2浓度增高(FACE,580 μmol CO2 /mol)条件下生长的冬小麦叶片的净光合速率、气孔导度和羧化效率都显著低于普通空气(380 μmol CO2 /mol)中生长的对照叶片.与此相一致,FACE叶片的可溶性蛋白、二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(Rubisco)和Rubisco活化酶含量也都显著低于对照叶片.这些结果表明,在根系生长不受限制的田间条件下,冬小麦叶片的光合作用对高浓度CO2产生了适应现象,其主要原因可能是碳同化的关键酶Rubisco等含量的降低.