同工酶与玉米杂种优势研究II.互补酶类型及其在不同器官中的分布

根据我们以往的工作,高优势玉米杂种 的过氧化物酶同工酶酶谱图式之一称为互补 酶— 杂种酶带为其两亲本酶带的互补。类似 的图式BackmanE'.33等曾在玉米胚乳的亮氨酸 氨肤酶及过氧化氢酶,ScandaliOS161曾在氨肤酶, 过氧化氢酶及乙醇脱氢酶,Chiang Pai'53等曾 在水稻过氧化物酶中观察到。     

关于玉米的杂种优势

关于玉米杂种优势的利用,彼尔(Deal),在1878年,提出了正规的杂交法,把来自两个地区的黄马齿品系隔行种植,到抽雄穗时,其中之一完全去顶,将来在去雄穗的行中再选种子。当时他的观点是根据达尔文提出的杂交有益说,认为玉米杂交的增产是由于两个品系曾经在不同的条件下生长的结果。马克略(McCleur)在1892年第一个报导了外来花粉对玉米当代籽粒的     

玉米杂种优势与几种酶活性关系

对８个杂交优势明显的玉米单交种进行过氧化物酶、过氧化氢酶活性的比较研究,结果表明：８个组合的杂种胚中过氧化物酶活性介于双亲之间,６个组合的杂种胚过氧化氨酶活性介于双亲之间,这可能与杂种中互补酶的存在有关。并测定了酸性磷酸脂酸的活性,４个组合杂种胚酶活性高于双亲,另外４个组合杂种胚活性介于双亲之间,表明酸性磷酸酯酶活性与杂种优势有一定相关性。     

玉米杂种优势分子基础研究进展

当今作物改良中杂种优势的广泛应用得益于杂交玉米的首先培育成功,对其分子基础的探讨已历经近一个世纪却尚未达成共识。关于杂种优势的经典解释曾聚焦于显性和超显性假说,现在看来似乎是借喻遗传学分子概念而无实际分子基础的实用性概念,籍此导致了一些研究结果的不一致是可以理解的。随着基因组时代的到来和相关分子技术的出现,文章回顾了过去的研究结果,分析了杂种优势分子机制研究的现状和问题,针对两亲本及其后代杂交后基因组构架和基因表达变化的研究趋势及方向进行了评价,并提出了由此资讯引发的SNPs单倍型用于玉米杂种优势分子基础研究的新策略。     

玉米光合性能的杂种优势

以4个不同光合速率的玉米自交系及组配的2个杂交种为材料, 在吐丝期进行了光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、水分利用效率(WUE)等光合性能指标日变化的测定,以探明玉米杂种优势光合性能的日变化规律.结果表明：光合性能中P_n、T_r和G_s 3项指标均呈明显的单峰曲线变化,峰值出现的时间分别为10:00—12:00、12:00和10:00—12:00,其中G_s、P_n早于T_r;WUE日变化规律与其它光合性能指标相反,呈现“V”趋势,低谷值出现在12:00点左右.P_n、T_r的日变化均与G_s密切相关,说明G_s在P_n、T_r日变化中起着重要的调节作用.对光合性能杂种优势率日变化进行分析表明,杂交种P_n、T_r、G_s具有午后优势现象,而WUE杂种优势率表现为上午高于下午,说明午后的环境条件更有利于杂交种抗性的发挥,为筛选高光效品种提供了一项可参考的指标.     

玉米叶绿体同工酶的研究

本文报告玉米叶绿体两种同工酶图式的研究结果:(1)过氧化物酶同工酶显示7—12条酶带,细胞色素氧化酶有7—11条酶带;(2)叶绿体与上清液中,同一品系两种同工酶图式一致;(3)杂种F_1中第4和第5条互补酶带表现稳定。可能与光合性能的改善有关。     

叶绿体与叶绿体遗传

(一) 在遗传学的历史发展中,长时期以来积累了大量的资料,充分肯定了一个问题:即核或染色体的遗传作用。但是,对于核以外其它细     

玉米雌穗发育期基因差异表达与杂种优势的研究

杂种优势在提高粮食作物特别是玉米的产量方面具有重要的作用。然而,杂种优势的原理却仍然是一个世界性的难题。用12个玉米自交系及其按不完全双列杂交组配的33个杂交种为材料,分4个不同发育时期取杂交种及其亲本的雌穗组织,利用差异显示技术,分析杂种与亲本的基因差异表达类型及其与7个主要农艺性状的杂种表现和杂种优势的相关关系。发现1):在5种表达类型中单态表达(基因在杂交种和双亲中同时表达的类型)的数量最大,这说明杂种优势的形成不仅与基因的表达与否相关,还与大量基因的上调或下调表达相关;2):在玉米雌幼穗的发育初期杂交种与双亲的基因表达差异最大,这可能与雌穗发育初期器官的形成和发育相关,因此这一时期差异表达(在质的方面)的基因对产量性状和杂种优势的形成具有密切关系;3):综合各种基因表达类型与产量性状和杂种优势的关系,发现某些基因在杂种中的沉默表达可以促进籽粒的发育和抑制幼穗中小花的发育。     

吉林爆玉米遗传距离与杂种优势关系的研究

根据吉林省80个爆玉米自交系数量性状的表现,估算了它们之间的遗传距离。又估算了这80个自交系间随机组配的67个杂交组合F1代小区产量、爆粒率和膨胀倍数的杂种优势。相关和回归分析表明,F1代产量的对照优势与其双亲之间的遗传距离呈显著的二次曲线关系,而F1代品质特性爆粒率和膨胀倍数的对照优势与其双亲之间的遗传距离无确定性关系。因此,可以根据亲本间数量性状的综合遗传差异——遗传距离来预测吉林省爆玉米杂种一代的产量优势。 An experiment was conducted in 1990 to 1991 at the university,to study the relationships between genetic distance,cluster analysis and heterosis in popcorn(Zea mays var.everta).Results showed that there is no sense in cludtering parental lines for prediction of yield heterosis,but blood pedigree can beidentifed from cluster analysis.The relation between genetic divergence or distance and yield heterosis of F1 hybrids can be predicted from the genetic distances of their parental lines according to this model,but no definite relation could be found between parental genetic divergence and the quality heterosis of F1 hybrids.     

“匀浆互补法”测试杂种优势的研究(Ⅳ)——对水稻杂种优势的测试

前曾报道,应用“匀浆互补法”替代“线粒体互补法”可以作为测试谷子、玉米和棉花杂种优势的一个生化方法。本文报道应用“匀浆互补法”测试八个水稻组合的杂种优势也获得理想的结果,准确率达85％。     

“匀浆互补法”测试杂种优势的研究（Ⅳ）：对水稻杂种优势的测试

前曾报道,应用“匀浆互补法”替代“线粒体互补法”可以作为测试谷子、玉米和棉花杂种优势的一个生化方法。本文报道应用“匀浆互补法”测试八个水稻组合的杂种优势也获得理想的结果,准确率达85％。     

叶绿体基因组与叶绿体基因表达的调节

对叶绿体基因组的测序和已鉴定出的叶绿体编码基因及不同水平上叶绿体基因表达的调控机制的研究进展进行了概述。     

玉米杂种与亲本穗分化期功能叶基因差异表达与杂种优势

为探讨玉米杂种优势的分子机理,以10个玉米自交系及其组配的38个杂交种为材料,利用cDNA-AFLP技术,分析杂种与亲本在玉米雌穗小穗分化期功能叶片的基因差异表达类型与主要农艺性状的杂种表现及杂种优势的关系。研究表明：（1）杂种的基因相对于其双亲,存在质和量的表达差异,其中质的差异表达类型包括：单亲沉默表达,双亲沉默表达,亲本显性表达和杂种特异表达等类型。（2）在雌穗小穗分化期,同一差异表达类型中不同杂交组合间差异很大;从总体平均看,杂种特异表达类型占25.22%,亲本显性表达类型占21.46%,双亲沉默表达类型占8.27%,单亲沉默表达类型占33.49%。（3）单亲沉默表达与株高的杂种表现呈显著正相关;双亲沉默表达与穗粗的杂种优势呈显著负相关,显性表达与行粒数和单株粒重的杂种优势呈显著负相关,其余表达类型与所有农艺性状杂种表现及杂种优势均不相关,并对结果进行了讨论。     

同工酶与玉米杂种优势研究V．亲本系同工酶“酶谱纯度”与杂种优势的关系

已有许多关于植物同工酶与产量优势的关 系以及用此方法预测杂种优势的研究报道〔,一”, 近来又有人根据同工酶频率的变化研究轮回选 择对玉米籽粒产量的影响(610我们在同工酶与 玉米杂种优势研究中,观察到有些玉米品种自 交系内不同单株之间虽然已经达到了育种学的 纯度,但酶谱仍有显著不同,这种差异我们称为 “酶谱纯度”不纯。这种“酶谱纯度”不纯的现 象,在玉米及其近缘属中是普遍存在的,即使在 自交系中也有14.7％的系内株间有“酶谱纯度” 不纯的现象［[21。为了探讨自交系内“酶谱纯度” 不纯对杂种优势强弱的影响,我们于1979- 1983年进行了本项研究。     

AFLP标记与玉米杂种产量,产量杂种优势的预测

以１７个玉米（Ｚｅａ ｍａｙｓ Ｌ．）自交系及其按双列杂效配制的１３６个单交种为材料,研究ＡＦＬＰ分子标记与玉米杂效种产量、产量杂种优势的关系。结果表明,基于ＡＦＬＰ数据计算的遗传距离与１９９７年杂种产量、产量中优势的相关系数（ｒ）分别为０．４５０３、０．３７１４,与１９９８年杂种产量、产量杂种优势的相关系数分别为０．４３５２、０．３２５３,均达到显水平,但决定系数（ｒ＾２）都很小。当亲本材料改     

同工酶与玉米杂种优势研究 Ⅴ.亲本系同工酶“酶谱纯度”与杂种优势的关系

已有许多关于植物同工酶与产量优势的关系以及用此方法预测杂种优势的研究报道,近来又有人根据同工酶频率的变化研究轮回选择对玉米籽粒产量的影响。我们在同工酶与玉米杂种优势研究中,观察到有些玉米品种自交系内不同单株之间虽然已经达到了育种学的纯度,但酶谱仍有显著不同,这种差异我们称为“酶谱纯度”不纯。这种“酶谱纯度”不纯的现     

不同杂种优势群玉米子粒脱水速率分析

采用烘干法测定170份玉米自交系的子粒的脱水速率及其相关性状,利用覆盖玉米全基因组的210对SSR标记对试验材料进行全基因组扫描,通过Structure V2.3.4软件揭示其群体结构。对不同杂种优势群平均子粒脱水速率进行方差分析,并筛选出各个类群中子粒脱水速率快的自交系。结果表明:子粒脱水速率在不同自交系间存在显著差异,与穗轴和子粒的含水率等性状间存在显著相关性。试验共筛选到子粒脱水速率大于1%的自交系20个;授粉后40 d子粒含水率低于21%的自交系10个。参试自交系分成P、旅大红骨、瑞德、兰卡斯特和唐四平头5个杂种优势群;授粉后40 d子粒脱水速率依次是瑞德群0.92%、兰卡斯特群0.85%、旅大红骨群0.82%、混合群0.80%、P群0.76%、唐四平头群0.56%。本文旨在通过研究不同杂种优势群玉米自交系子粒脱水速率的特性,筛选子粒脱水速率快的自交系,为选育适应机械化作业的玉米杂交种提供借鉴。     

不同杂种优势群玉米籽粒脱水速率分析

研究不同杂种优势群玉米自交系籽粒脱水速率的特性,筛选脱水速率快的自交系,为选育适应机械化作业的玉米杂交种提供借鉴。本试验采用烘干测定173份玉米自交系的籽粒的脱水速率及其相关性状,利用覆盖玉米全基因组的210对SSR标记对实验材料进行全基因组扫描,通过Structure V2.3.4 软件揭示其群体结构。对不同杂种优势群平均籽粒脱水速率进行方差分析,并筛选出各个群中籽粒灌浆速率快的自交系。研究结果如下：籽粒脱水速率在不同自交系间存在显著差异,与苞叶、穗轴及籽粒的含水率等性状间存在显著相关性。试验共筛选到脱水速率大于1%的自交系20个;授粉后40天时籽粒的含水率低于21%的自交系10个。参试自交系分成P、旅大红骨、瑞德、兰卡斯特和塘四平头5个杂种优势群;授粉后40天脱水速率依次是Reid群0.92%、Lancaster群0.85%、旅大红骨群0.82%、混合群0.80%、P群0.76%、塘四平头群0.56%。