籼粳稻光合作用的光抑制特性及在正反交F_1杂种中的表现

用粳稻０２４２８、０２９和籼稻３０３７、Ｐａｌｇｈａｒ进行杂交,探索籼粳亚种光抑制特性在Ｆ１杂种中的遗传表现。结果表明：通常粳稻表现耐光抑制,籼稻表现对光抑制敏感。杂种Ｆ１的光抑制特性因正反交有明显差异。粳／籼Ｆ１光合光抑制与其母本粳稻相似,因其来自母本质基因编码的ＱＢ蛋白与１４Ｃ－Ａｔｒａｚｉｎｅ结合的Ｋｂ值和光抑制条件下ＱＢ蛋白维持能力接近;籼／粳Ｆ１比母本机稻耐光抑制,因其ＱＢ蛋白维持能力有所增加,这可能与来自核编码的ＳＯＤ诱导活性增加有关。杂种稻光抑制特性受双亲核质基因互作调控．其中质基因影响较大。因此选择耐光抑制的母本是杂优育种中选亲配组的重要原则之一。     

水稻籼粳亚种杂交1代的光合光抑制特性

用４个粳稻品种,５个籼稻品种进行正反交,得到１６个籼粳杂交Ｆ１,测定其光合光抑制特性。结果表明：通常籼稻对光抑制的敏感性大于粳稻,但籼稻中也有耐性强的品种。籼粳杂交稻Ｆ１的光抑制介于双亲之间,并偏向其母本。光抑制程度与ＰＳⅡ活性一致,其机理与双亲核编码的ＳＯＤ诱导活性和母本质体编码的Ｄ１蛋白量有关。比较釉粳杂交稻“３０３７／０２４２８”和税型杂交稻“汕优６３”的光抑制特性发现,在光抑制条件下,籼粳杂交稻ＳＯＤ诱导活性和Ｄ１蛋白量保持能力较高,因而ＰＳⅡ和光合能力表现比较稳定。因此,为培育耐光抑制的籼粳杂交稻,筛选耐性强的品种作母本是籼粳亚种配组的重要原则。     

光抑制条件下水稻籼粳亚种及其正反交F_1杂种的PSⅡ光化学效率和CO_2交换特点

测定了水稻（ＯｒｙｚａｓａｔｉｖａＬ．）不同正反交组合的ＰＳⅡ电子传递活性、Ｄ１蛋白量、叶绿素ａ荧光、净光合速率（ＰＮ）、光呼吸速率（ＰＲ）、ＲｕＢＰＣａｓｅ／Ｏａｓｅ活性,并对ＲｕＢＰＣａｓｅ进行了动力学分析。结果表明：光抑制条件下粳（ｊａｐｏｎｉｃａ）亚种中Ｄ１蛋白净降解少,ＰＳⅡ电子传递活性和光化学效率高,表现耐光抑制,而籼（ｉｎｄｉｃａ）亚种则相反,籼、粳正反交Ｆ１的上述指标介于双亲值之间且偏向其母本。进一步观察它们的ＣＯ２交换特点,所有基因型水稻ＰＲ保持稳定、ＰＮ降低,因而ＰＲ／ＰＮ增加。与耐光抑制的粳亚种相比,对光抑制敏感的籼亚种中ＰＮ降低较多、ＰＲ／ＰＮ增加较多。正反交Ｆ１杂种的ＰＲ／ＰＮ介于双亲值之间且偏向其母本。ＣＯ２交换的关键酶ＲｕＢＰＣａｓｅ／Ｏａｓｅ活性和ＲｕＢＰＣａｓｅ动力学参数没有变化且在基因型间无差异。相关分析表明,Ｄ１蛋白量与Ｆｖ／Ｆｍ、ＰＲ／ＰＮ的相关系数分别为０．９５０１和－０．９７６８。看来,质基因编码的Ｄ１蛋白是籼粳杂种稻光抑制特性及其生理遗传的分子基础。     

光抑制条件下水稻籼粳亚种及其正反交F1杂种的PSⅡ光化学效率和CO2？…

测定了水稻不同正反交组合的ＰＳⅡ电子传递活性、Ｄ１蛋白量、叶绿素ａ荧光、净光合速率（ＰＮ）、光呼吸速率（ＰＲ）、ＲｕＢＰＣａｓｅ／Ｏａｓｅ活性,并对ＲｕＢＰＣａｓｅ进行了动力学分析。结果表明：光抑制条件下粳亚种中Ｄ１蛋白净降解少,ＰＳⅡ电子传递活性和光化学效率高,表现耐光抑制,而籼亚种则相反,籼、粳正反交Ｆ１的上述指标介于双亲值之间且偏向其母本。进一步观察它们的ＣＯ２交换特点,所有基因型水稻ＰＲ保     

高光胁迫对水稻籼粳亚种两个品种色素蛋白复合体的影响

以耐光抑制的水稻(Oryza sativa L.)粳亚种品种"武育粳"和对光抑制敏感的籼亚种品种"汕优63"的剑叶为材料,比较研究了高光胁迫对水稻两个亚种光合系统的影响.结果表明,高光胁迫影响激发能在两个光系统之间的分配,抑制激发能向PSⅡ传递.在籼稻中激发峰和发射峰以及相关比值在受到高光胁迫后下降的幅度均比在粳稻中显著.与粳稻相比,高光胁迫几乎使籼稻的PSⅡ捕光色素蛋白复合体的三聚体解体,使其PSⅡ捕光色素蛋白复合体的二聚体、PSⅡ内周天线色素蛋白复合体、PSⅠ捕光色素蛋白复合体以及PSⅠ反应中心叶绿素a蛋白复合体的含量明显降低.高光胁迫导致水稻两亚种的PSⅡ捕光色素蛋白复合物单体含量的增加.类囊体膜多肽分析表明,高光胁迫使属于PSⅡ捕光色素蛋白复合体的27、25 kD蛋白和PSⅠ捕光色素蛋白复合体的21 kD蛋白含量在水稻两亚种中都降低,其中以25 kD蛋白含量降幅最大.在籼稻中高光胁迫使属于PSⅡ内周天线色素蛋白复合体的43 kD和47kD蛋白以及外周23kD蛋白含量明显降低而在粳稻中则影响较小.     

高光胁迫对水稻籼粳亚种两个品种色素蛋白复合体的影响

以耐光抑制的水稻（Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｌ．）粳亚种品种“武育粳”和对光抑制敏感的灿亚种品种“汕优６３”的剑叶为材料,比较研究了高光胁迫对水稻两个亚种光合系统的影响。结果表明,高光胁迫影响激发能在两个光系统之间的分配,抑制激发能向ＰＳⅡ传递。在籼稻中激发峰和发射峰以及相关比值在受到高光胁迫后下降的幅度均比在粳稻中显著。与粳稻相比,高光胁迫几乎使籼稻的ＰＳⅡ捕光色素蛋白复合体的三聚体解体,使其Ｐ     

光敏感雄性不育水稻的体细胞与花药培养及再生植株性状表现研究

对8个光敏感雄性不育籼稻杂种一代及其亲本花药培养的研究发现,光敏不育粳稻虽然为雄性不育,但其愈伤组织诱导率与植株再生能力不在一般正常粳稻品种之下,为籼稻“新会粘”的28倍。绝大多数光敏不育之籼粳杂种的花药培养能力也是十分高的。在起源于体细胞及花药的光敏不育水稻之再生植株共1146株试管苗中,发现少数在5月下旬及6月上旬抽穗的已表现为完全雄性不育。这些材料之幼穗的第二枝梗分化时(4月下旬至5月上旬)之日长尚不足13小时,远在农垦58S的临界日长14小时之下。在8个组合的籼粳光敏杂种一代花粉植株中,有的组合完全表现为粳型(组合4及7,表2),有的完全表现为籼型(组合2及6),多数则两者兼有。在全部80个愈伤无性系中,单倍体20个,二倍体58个,多倍体2个。58个二倍体无性系申不育的为20个,占34.5%。其中在晚造短日照条件下能转变为可育的有11个,占二倍体的19%,占二倍体不育的55%。所有光敏不育花粉植株,在早造条件下I-KI之花粉染色率与结实率均为0%,在晚造(9月份之后)条件下,能转换为可育。但不同组合、不同无性系之间育性转换的频率与稳定性差异颇大。     

杂草稻叶绿体籼粳分化的多重PCR分析

通过分析籼稻93-11和粳稻培矮64S的叶绿体全基因组,优化和构建了籼粳分化的叶绿体分子标记ORF100和ORF29-TrnC^GCA的多重PCR。应用这个多重PCR对200余份世界各地杂草稻和其它水稻材料进行分析。结果表明:杂草稻中有明显的叶绿体籼粳分化,表现出明显的地域性,且与传统的中国栽培稻的南籼北粳能较好的对应。推测粳型杂草稻可能是栽培稻突变或粳型水稻(作母本)与其它类型水稻材料杂交而形成的。     

水稻亚种间杂种F1 光合特性研究

用绵恢725、蜀恢527和蜀恢881三个籼型恢复系、1个美国稻Lemont和1个爪哇稻香大粒作母本, 与1个日本特早熟粳稻Kitaake杂交, 研究了5个杂种F1及其亲本的光合生理表现。结果表明, 在高光通量密度(Photosynthetic flux density, PFD)条件下, 5个杂种F1净光合速率(Pn)明显高于双亲或双亲之一, 推测亲本与杂种F1之间不同的Pn同叶片中Rubsico活性有关。杂种F1的比较中, 在表观量子效率(j)、羧化效率(CE)、CO2补偿点(G)等方面, 籼粳亚种间杂种F1(绵恢725/Kitaake、蜀恢527/Kitaake、蜀恢881/Kitaake)对2个亚种内杂种F1香大粒/Kitaake(粳爪交)、Lemont/Kitaake(不同生态型的粳粳交, 美国稻属于特殊粳稻)具有明显的优势, 而蜀恢881含有粳型血缘, 蜀恢881/Kitaake也比典型籼粳亚种间杂种F1 绵恢725/Kitaake、蜀恢527/Kitaake优势稍逊一筹。5个杂种F1因为具有不同的遗传差异而表现出不同的光合优势, 在这方面, 典型籼粳亚种间杂交蜀恢527/Kitaake、绵恢725/Kitaake要优于其他杂交种, 说明亲本间遗传差异越大, 其杂种F1的光合优势越强。     

水稻亚种间杂种F1光合特性研究

用绵恢725、蜀恢527和蜀恢881三个籼型恢复系、1个美国稻Lemont和1个爪哇稻香大粒作母本,与1个日本特早熟粳稻Kitaake杂交,研究了5个杂种F1及其亲本的光合生理表现.结果表明,在高光通量密度(Photosynthetic flux density,PFD)条件下,5个杂种F1净光合速率(Pn)明显高于双亲或双亲之一,推测亲本与杂种F1之间不同的Pn同叶片中Rubsico活性有关.杂种F1的比较中,在表观量子效率(ψ)、羧化效率(CE)、CO2补偿点(T)等方面,籼粳亚种间杂种F1(绵恢725/Kitaake、蜀恢527/Kitaake、蜀恢881/Kitaake)对2个亚种内杂种F1香大粒/Kitaake(粳爪交)、Lemont/Kitaake(不同生态型的粳粳交,美国稻属于特殊粳稻)具有明显的优势,而蜀恢881含有粳型血缘,蜀恢881/Kitaake也比典型籼粳亚种间杂种F1绵恢725/Kitaake、蜀恢527/Kitaake优势稍逊一筹.5个杂种F1因为具有不同的遗传差异而表现出不同的光合优势,在这方面,典型籼粳亚种间杂交蜀恢527/Kitaake、绵恢725/Kitaake要优于其他杂交种,说明亲本间遗传差异越大,其杂种F1的光合优势越强.     

粳稻和灿稻D1蛋白光抑制敏感性的差异与其编码基因序列结构特征的相关性分析

粳稻（Oryza sativa L.ssp.japonica)和籼稻（O.sativa ssp.indica)对光抑制的敏感程度存在差异,它们的叶绿体光反应中心Ⅱ核心蛋白D1的稳定性不同。以菌落原位杂交法克隆了粳稻“9516”和籼稻“籼优63”叶绿体D1蛋白的编码基因psaA。核苷酸序列同源比较显示：两在启动子枢和5′－UTR完全相同。编码区存在着个别碱基的差异,但均位于三联体密码的第三位,不影响氨基酸编码特性,在蛋白质氨基酸序列上没有差异,在3′－UTR内存在寡聚U4长度的差异。因此,粳稻和籼稻D1蛋白对光抑制作用敏感性的差异与其蛋白质的氨基酸序列结构无关,可能与调控psaA基因表达的上游因子或光保护机制的差异有关。     

不同水稻品种对稻纵卷叶螟生长发育、存活、生殖及飞行能力的影响

系统研究了稻纵卷叶螟在6种不同水稻品种(常规粳稻武育粳3号,杂交粳稻宁粳1号,常规籼稻TN1,杂交籼稻汕优63,超级杂交籼稻两优培九,超级杂交籼粳稻甬优9号)上取食后的发育历期、存活率、卵巢发育进度、繁殖力和飞行能力.结果表明,武育粳3号和宁粳1号能显著延长稻纵卷叶螟未成熟期的发育历期,降低其存活率,延缓卵巢发育进度,降低成虫繁殖率,并提高成虫的飞行能力;不同水稻品种间的影响存在显著差异,其影响从大到小排列为杂交粳稻＞常规粳稻＞常规籼稻＞杂交籼稻＞超级杂交稻.这说明,幼虫期营养对稻纵卷叶螟的生长发育、存活、生殖和飞行能力具有显著影响.     

籼、粳杂种的“随体丢失”

1985—1986,观察籼、粳及籼,粳F_1杂种终变期核仁染色体数,籼为2个二价核仁染色体,粳为1个二价核仁染色体,籼、粳F_1杂种核仁染色体数与父本水稻的核仁染色体数相同。由此,讨论了“随体丢失”在水稻育种,粳稻起源及遗传学方面的意义。     

籼粳稻杂交后代的剑叶气孔性状与亚种特性的关系

水稻品种‘秋光’和‘七山占’的杂交后代F9群体,用TM1000台式扫描电镜观察水稻剑叶气孔各种性状的结果表明：籼粳杂交后代剑叶的气孔性状间变化规律不同,背部气孔密度大于腹部,背部气孔长度小于腹部,而气孔宽度则是背部大于腹部。杂交后代按照程氏指数分为籼稻、偏籼稻、偏粳稻、粳稻4种类型,它们的叶片背部气孔密度大小依次为粳型〉偏籼型〉偏粳型〉籼型;腹部和背部气孔密度的变化规律相一致。背部气孔长度依次为偏粳型〉偏籼型〉籼型〉粳型;腹部气孔长度变化为籼型〉偏粳型〉偏籼型〉粳型;背部气孔宽度变化为粳型〉偏粳型〉偏籼型〉籼型;腹部气孔宽度变化为偏粳型〉偏籼型〉粳型〉籼型。     

籼、粳杂种的“随体丢失”

1985—1986,观察籼、梗及籼、粳Fl杂种终变期核仁染色体数,籼为2个二价核仁染色体,粳为1个二价核仁染色体,籼、粳Fl杂种核仁染色体数与父本水稻的核仁染色体数相同。由此,讨论了“随体丢失”在水稻育种,粳稻起源及遗传学方而的意义。     

水稻籼粳杂种F_1雌配子体败育的超微结构和酸性磷酸酶细胞化学研究(简报)

籼粳稻亚种间杂交是获得强优势种的有效途径之一。但主要存在如何克服杂种F_1结实率低的问题。影响F_1结实率的因素是很复杂的,部分胚囊败育而丧失授精能力是其中的主要原因。因此阐明籼粳杂种雌配子体败育的机理,成了当前籼粳亚种杂交优势利用研究的重要课题之一。目前对籼粳杂种雌配子体败育的细胞学研究特别是超微结构方面的研究不多。Oka和Doida观察到败育发生在大     

粳稻与几个广亲和品种杂交F1的花药培养效果

对粳稻品种秋光与几个广亲和品种及对照品种秋光的杂种F1进行花药培养,并对其中的一个组合所产生的白化苗做了PCR分析。结果表明：（1）秋光是一个培养力很高的品种,以秋光作为母本的粳／籼交组合的花药培养可以得到较高的培养力（绿苗率与愈伤组织诱导率的乘积）;（2）在供试的杂交组合中,培养力高低的一般趋势是：粳（籼）广亲和／籼（粳）广亲和＞粳／广亲和＞粳＞粳＞粳＞粳／籼;（3）与普通籼粳交相比,由于广亲和品种的参与提高了杂种F1的绿苗分化率, 白苗率;出愈率、分化率及培养力与出愈速度并无直接关系,选择适合的培养基并及时将愈伤组织转移到分化培养基上进行分化是提高花药培养的分化率和培养力的重要保证;（4）混生（或嵌合体）白化苗的形成是在分化初期愈伤组织发生遗传变异的结果,这种变异一经发生,无法用再分化的方法诱导绿苗的形成。     

几个水稻株系的亲和性测定及微卫星标记分析

利用典型的籼稻南京11号、典型的粳稻秋光对16个水稻株系的亲和性进行了测定,测交结果表明,NLl73、NL15、NL61、NL67、NL82和NL279表现亲籼性,NL208表现亲粳性,NL78表现一定广亲和性,其余株系与籼、粳测验种杂交育性都不高。根据测交结果选择不同育性的株系用分布于12条染色体上的前人证明籼粳稻间有多态性的56个微卫星标记进行分析,在微卫星标记聚类分析基础上计算梗型性判别值Dj,并据此把NL173、NLl5、NL78、NL58判别为偏籼型,而NL208为偏粳型。综合亲和性测交结果和分子标记分析结果发现,在亲和性测交中表现亲籼的2个株系NL173、NL15分子标记判别为偏籼类型,杂交亲和性表现亲粳的株系NL208分子标记判断为偏粳类型,表现广亲和特性的株系NL78被分子标记判别为偏籼类型,与测验种杂交育性均不高的NL58分子标记判别为偏籼型。     

水稻叶片生育过程中RubisCO活性与光合、光呼吸的关系

水稻生育过程中,ＲｕＢＰ羧化酶活性与光合速率、ＲｕＢＰ加氧酶活性与光呼吸速率、ＲｕＢＰ羧化酶活性与加氢酶活性以及光合速率与光呼吸速率之间是相关的。籼型品种与粳型品种间酶活性的高低及光合、光呼吸速率的高低基本一致,籼型三系杂交稻（Ｆ１）无明显的光合优势。酶的羧化活性的高低只在一定范围内与光合速率的高低平行。在正常生育条件下,酶蛋白的数量不是水稻光合速率的限制因子。     

贵州地方水稻种质资源籼-粳遗传分化的InDel分子标记研究

本研究利用36对InDel分子标记引物对贵州地方水稻种质的籼-粳遗传分化和亲缘关系进行分析,结果表明,82份贵州地方栽培稻中49份为粳稻,33份为籼稻,贵州地方栽培稻“禾”品种主要属于粳稻,而“谷”品种主要为籼稻。基于Nei氏遗传距离的亲缘关系分析表明在粳稻群体和籼稻群体中均存在与野生稻亲缘关系近的品种,其中的粳稻品种与野生稻的遗传关系比之籼稻品种近。而基于MCMC算法的遗传结构分析揭示了贵州地方籼稻品种中存在较为复杂的遗传结构。分子变异分析显示,粳稻和籼稻品种的遗传变异主要来自亚种内,遗传多样性分析表明其亚种内籼稻品种的遗传多样性略高于粳稻品种。研究结果揭示了贵州省黔东南地区栽培稻种质资源的籼-粳分化程度、遗传关系及其遗传多样性。