Flaveria属C_4种和C_3-C_4中间型种杂交一代的CO_2交换特性

用Flaveria属不同的C_4种和C_3-C_4中间型种杂交,鉴定了杂种F_1 C_4光合CO_2的交换特性。结果表明:F.brownii(C_4)和F.floridana(C_3-C_4)正反交F_1表观光合强度在两亲值之间,有的植株偏向C_4亲本,有的偏向C_3-C_4亲本。利用这种偏向分布可从F_1中选出高光合能力的材料。从F.palmeri(C_4)和F.pubescens(C_3-C_4);F.brownii(C_4)和F.floridana(C_3-C_4);F.palmeri(C_4)和F.floridana(C_3-C_4);F.trineroia(C_4)和F.anomala(C_3-C_4)的正反交,可以看出:用C_4作父本,杂种F_1具有类似C_4种的耐高温的光合特性。从O_2抑光合反应看,F_1接近中亲值,稍偏向C_3-C_4亲本。CO_2补偿点却与C_4亲本相似,不因正反交而发生偏向分布。通过遗传操作,有可能将C_4光合特性传递给C_2植物。     

“缺体回交法”选育普通小麦异代换系方法的研究

利用从蓝单体自交分离得到的自花结实的4D缺体小麦(缺72180、缺天选15)作母本与3个不同的八倍体小偃麦(小偃784、小偃7631和小偃78829)杂交,再以缺体作为轮回亲本,从F_1或F_2开始连续回交1—2次,在回交中,缺体无论作父本或母本都得到了异代换系,并且发现:(1)在回交过程中,用缺体作母本比作父本更为有效;(2)F_1自交,在F_2群体中选择生长比较正常,染色体数比较少的植株回交,比F_1作母本直接回交效果更好。并对所得的异代换系的特征特性进行了初步的观察研究,发现中间偃麦草(Agropyron intermedium2n=42) 4E染色体(以下用4Ei表示)、长穗偃麦草(Agropyron clongatum 2n=70)的4E染色体(带蓝粒基因,以下用4Ee表示)和4F染色体(带毛叶基因,以下用4Fe表示)均能正常补偿小麦4D染色体。异代换系生长旺盛,育性正常。初步总结了缺体与八倍体小偃麦杂交,回交过程中异代换系的形成规律,证明了“缺体回交法”可以推广应用于八倍体小偃麦等人工合成的新物种,以选育普通小麦异代换系。     

无机碳供应与光照条件对坛紫菜光合功能的影响

海藻群体密度过大常引起海水中CO_2供应和光照强度降低,为探讨这两种环境条件对坛紫菜光合作用的影响,在4种条件下培养坛紫菜,即390μL·L^-1(正常空气)+全日光、20μL·L^-1(低CO_2供应)+全日光、390μL·L^-1+低日光(光照强度为全日光的20%)、20μL·L^-1+低日光,测定藻体的碳酸酐酶活性、光合速率,以及不同温度下开放状态光系统Ⅱ最大量子产量(F_ v'/F _m').结果表明:低CO_2供应和低日光下生长的坛紫菜具有较高的碳酸酐酶活性,并且低日光能够提高海藻最大碳饱和光合放氧速率(V _max).在低日光下,生长在低CO_2海水中的坛紫菜V _max显著低于正常CO_2海水中生长的海藻V _max;在全日光下,低CO_2下生长的海藻V _max却高于正常CO_2下生长的海藻V _max.生长在低CO_2和低日光条件下的海藻在低温(10℃)和高温(30℃)下,藻体的F_ v'/F _m'变化不明显;而生长在390μL·L^-1+全日光环境中的海藻在高温环境下200 min后,藻体的F_ v'/F _m'相比40 min时的F_ v'/F _m'降低76.4%.低CO_2和低日光提高坛紫菜光合无机碳利用能力以及适应短期温度变化的能力,而低CO_2对海藻光合速率的影响与海藻所处光照环境有关.     

干旱胁迫下水曲柳×大叶白蜡F1的光合特性研究

以水曲柳与大叶白蜡杂交F1为试材并对部分花粉进行了高压静电场处理,探讨干旱胁迫对种间杂交F1生长量、光合特性和叶绿素含量等指标的影响。结果表明:(1)干旱胁迫处理的F1在净光合速率、气孔导度、蒸腾速率的降低幅度分别比母本(水曲柳自由授粉子代M7S和M8S)平均低5.1%、27.55%和12.05%,F1的叶绿素含量降低幅度比M7S和M8S降低幅度小并且复水后F1叶绿素回复能力也较强。(2)母本效应对F1表现出明显的影响。(3)高压静电场处理花粉提高了杂交子代对干旱胁迫的适应能力,有效抑制了受胁迫植株的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率的降低,但静电场处理F1在解除胁迫后叶绿素含量及光合恢复能力方面存在差异。(4)杂交组合M8A4T和M7A2T的抗旱优势比较明显,杂交组合M8A2T对抗旱性比较敏感但也具有很强的恢复力。该研究初步明确了水曲柳×大叶白蜡杂交各组合F1对干旱胁迫的光合特性的生理响应,为干旱半干旱地区选育优良树种奠定了基础。     

C_3植物的C_4光合途径

人类主要的粮食作物小麦、水稻、大豆等均为C_3植物,由于C_4光合途径显著优于C_3途径,因此,优化C_3作物拥有C_4光合途径特征的研究一直在探究中。综述了C_3植物的C_4光舍碳途径的发现、运行机制、诱发因素等,总结了改造C_3植物光合效率的方法并做了简单展望。     

光下无CO_2气体处理对叶片光合强度的影响

小麦等C_3植物的叶片在光下经无CO_2或低CO_2气体处理后,通入高CO_2气体,光合强度出现“升、降、升”的波动,而玉米等C_4植物无此现象。不同植物的光合波动幅度不同。强光、高CO_2、低O_2等能缩短第一次光合上升时间,增大光合下降幅度;而低CO_2、高O_2等则减少光合下降幅度。此现象与RuBP及ATP的含量变化有关。     

光合能量代谢对C_3植物光呼吸的调节作用

C_3植物光呼吸与光合作用关系受光合能量代谢状况的调节。在外界无CO_2和照光条件下,贮藏性光合产物经某种转化途径能“回迁”光合与光呼吸碳循环并显著地受到光合能量代谢的影响。在无CO_2或低CO_2浓度、高光强条件下,此碳素“回迁”过程对协调光合能量代谢与光合碳素代谢平衡,可能起重要作用。     

杂交水稻及其亲本光合特性的研究 Ⅲ.功能叶片碳代谢中一些酶活性

对杂交水稻青优159（母本青A,父本R159）和广优四号（母本广A,父本青六矮）及其亲本功能叶片光合碳代谢中一些酶活性进行了研究。实验结果表明了两组杂交水稻的RuBPCase活性、RuBPCase/RuBPOase活性比值超过其各自的亲本;而杂交水稻青化159和广优四号的RuBPOase活性、乙醇酸氧化酶活性、光呼吸速率、光呼吸速率与光合速率的比值明显的低于其各自双亲．对RuBPCase活性和乙醇酸氧化酶活性与光合速率进行相关分析,结果表明RuBPCase活性与光合速率有正相关关系,相关系数为0．768;而乙醇酸氧化酶活性与光合速率负相关,相关系数为-0．834;两者均达到α＝0．05显著水平。     

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.     

高温下杂交稻培矮64S／E32与其亲本的光合和抗逆参数的比较

超级稻培矮64S／E32(F1)及其亲本(父本‘E32’和母本‘培矮64S’)的剑叶在不同温度(28、35、40℃ 和45℃)恒温水浴中保温1 h,随着处理温度的升高,F1除了较其亲本有更稳定的光合色素Chl外,还有明显 增加的Car／Chl,相对高的热稳蛋白含量,高而且稳定的总的抗氧化能力。F1在高温下也有较亲本高的光合 能力。高温下,线性电子传递过程比光化学过程对温度更敏感,F1有比亲本更敏感的调节机制,Pn下降比 ΦPSⅡ、Fv／Fm下降快说明光合限制步骤可能主要是位于光合碳同化而不是光化学和光合电子传递过程。     

地毯草的光合特性研究

地毯草是一种典型的暖季型草坪草。用Li 6400便携式光合分析仪测定地毯草的光合特性。地毯草的光合日进程呈单峰型,无"午休"现象且受非气孔限制,最大净光合速率出现在14∶00,变化趋势与光合有效辐射(PAR)、气温(Ta)、蒸腾速率(Tr)等因子相同,与空气相对湿度(RH)、胞间CO2浓度(Ci)等相反;其光饱合点超过2000μmol.m 2s 1,最大净光合速率达22μmol.m 2s 1,暗呼吸速率为1.34μmol.m 2s 1,CO2补偿点为0.97μmol.mol 1,光补偿点为22.2μmol.m 2s 1,羧化效率为0.2539μmol.m 2s 1,表观光量子效率高达0.0592μmol.mol 1;表明地毯草是一种具有较强耐荫性的C4型阳性的暖季型草坪草,除了在园林中可以广泛用作草坪地被外还可以在一些较荫湿的特殊地带作为绿化和防护之用。     

芸苔属(Brassica,L.)植物的新种合成及其细胞遗传学研究 Ⅲ.胜利油菜(B.napus,L.var.oleifera,DC.)C组染色体的人工置换

从以白花芥蓝(B.alboglabra,2n(2x)=18,组型为c′c′)为母本,胜利油菜同源异源八倍体(B.napus,4n(8x)=76,组型为aaaacccc)为父本的杂交组合中,获得了一个染色体数为4x=38的F_1植株(组型为aaac′),实现了c 组染色体的人工置换。F_1杂种在形态、生理上与普通胜利油菜(aacc)相同。但花冠粉黄色,为双亲的中间类型。F_2花色从黄到白,广泛分离。对F_1及F_2进行了形态、生理及细胞遗传学诸特征的研究,并对F_1aacc′染色体组型形成的机理提出了模型。F_3群体对龙头病具有免疫力,十分引人注目。     

几组杂交组合的杂交稻及其亲本光合特性的比较研究

研究了３组杂交组合的杂交稻及其亲本的光合特性。结果表明,杂交稻叶片单位鲜重的光合色素含量明显高于它们的亲本。它们的ＰＳⅡ活性、ＰＳⅡ原始光能转化效率和叶片的潜在光合作用量子转化效率,以及光合电子传递率和对两个光系统之间激发分配的调节能均高于各自的亲本。此外,上述各光合功能又以母本优于父本。根据所得的实验结果,认为在配置杂交组合时,选择具有优良光合功能的母本,是获得在生产上可推广应用的杂交稻的重要途径之一。     

杂交水稻及其亲本光合特性的研究Ⅱ.功能叶片的希尔反应、光合磷酸化、ATP酶活性和ATP含量

研究了杂交水稻青优159（母本青A,父本R159）和广优四号（母本广A,父本青六矮）及其亲本功能叶片的希尔反应活性、光合磷酸化、ATP含量及ATP酶活性等。实验结果表明了两组杂交水稻功能叶片的希尔反应活性高于其亲本,其超亲优势分别为13．44％、13、93％,平均优势分别为26．44％、1774％;功能叶片的光合磷酸化活性亦有杂种优势,其超亲优势分别为21．35％、18．81％,平均优势分别为34．06％、22．71％;杂种F1的两种ATP酶（Cd －ATP酶和Mg －ATP酶）活性和叶组织中ATP含量均高于其亲本,亦表现出明显的杂种优势。另外从我们的试验结果中还可以见到,希尔反应活性、光合磷酸化活性、ATP酶活性及ATP含量与光合速率的大小有密切的正相关关系,说明这些生理生化特性可以作为高光合速率杂交水稻鉴别的指标。     

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。     

高粱314A、13A与苏丹草杂种F1代的农艺特性及细胞学分析

分析了雄性不育系高粱314A、13A与3种苏丹草杂交组合F1代的生育、株高、穗型、分蘖性、产量、光合性能及细胞遗传学等特性.结果表明各杂交种F1植株高大,平均株高343～369 cm,穗型呈双亲中间型,种子活秆成熟,生育期130～137 d,分蘖性强,单株平均分蘖数6.3～9.0个,花粉可育率91%以上,自然结实率63.88%～67.79%;F1鲜草产量比各自父本苏丹草增加16.17%～32.73%,种子产量增加41.40%～52.97%,杂种超亲优势19.29%～48.68%,茎叶比3.05～3.66;F1净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度均明显超过其各自亲本,CO2固定能力强;F1代PMCMⅠ染色体均能正常配对,平均构型为2n=2x=20(10Ⅱ),但棒状二价体频率明显高于其双亲,原亲本间的遗传组成仍存在着一定的差异;试验证明母本314A、13A的雄不育发生在减数分裂后的小孢子形成期.     

低温弱光对辣椒幼苗光合特性与光合作用启动时间的影响

以辣椒(Capsicum annuumL.)幼苗为试材,研究了偏低温弱光(19℃/12℃昼/夜,90μmol?m-2?s-1)和临界低温弱光(15℃/8℃昼/夜,90μmol?m-2?s-1)胁迫10 d后的光合特性与光合作用启动时间的变化.结果表明:无论是在偏低温弱光还是在临界低温弱光下,辣椒幼苗的光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)、光饱和时的光合速率(Amax)和表观量子产额(AOY)下降;CO2补偿点(CCP)升高,而CO2饱和点(CSP)、CO2饱和时的光合速率(Amax)以及羧化效率(CE)下降;温度补偿点(TCP)降低;光合作用启动时间(STP)延长.在偏低温弱光下,辣椒幼苗有着更高的光与CO2利用能力和利用效率,光合作用启动时间较短,但温度补偿点较高.     

送春与多花兰种间杂交后代的ISSR分析

该文使用简单重复序列间( ISSR)分子标记,对送春与多花兰种间杂交后代进行了研究。结果表明：从80个ISSR引物中筛选出14个扩增效果稳定的ISSR引物,对两亲本和59个F1代个体进行了ISSR扩增,得到107个扩增位点,扩增的片段大小位于90~2100 bp之间,平均每个引物扩增7.64条条带,得到11种类型的带。 ISSR标记在送春×多花兰的F1代中表现出一定的多态性,分离频率为44.86％,分离位点有83.33％符合孟德尔1︰1或3︰1的分离规律,产生偏孟德尔分离的位点占12.50％,余下的4.17％属于特殊分离带型。可能导致后代变异的位点为偏孟德尔分离的6条带、缺失的8条带或新生成的2条带。聚类图中父本和母本与F1代个体间的遗传距离较远,59个杂交后代先聚集成一组,再同母本相聚为一组,最后才同父本聚在一起,59个杂种均偏母本型。送春与多花兰的杂交后代在植株形态、染色体、遗传物质方面都具备双亲特点,61个个体间的ISSR分子量标记结果和植株形态学特征都说明,59个F1代杂种包含送春和多花兰的遗传特性是真杂种;F1代杂种既有双亲的互补特征带,又有双亲的重组片断即产生新的特异带,这说明送春与多花兰的杂交后代具有遗传变异的特点。该研究结果可以有效地对杂交后代进行定向选择,为兰花的杂交育种提供了分子依据。     

不同光质配比对紫叶生菜光合特性和品质的影响

为了探索不同光质配比对紫叶生菜生长发育的影响,本试验以‘中蔬紫生菜’紫叶生菜为研究对象,以LED智能调光台为人工光源,通过在白光的基础上添加不同比例的红蓝光(1:1、2:1、4:1和1:2),研究不同光质配比对紫叶生菜光合特性和品质的影响.结果表明: 红蓝光比例为4:1时,紫叶生菜叶片叶绿素含量、RuBP羧化酶活性最大,电子传递效率最高,净光合速率和生长量也显著高于对照和其他处理,且硝酸盐含量最低.而添加1:2的红蓝光时,叶片可溶性蛋白和维生素C含量最高,花青素、类黄酮、总酚等次生代谢物含量以及总抗氧化能力显著高于对照和其他处理.因此,在白光基础上增加适当比例的红蓝光可提高紫叶生菜的光合特性或改善产品品质.     

水稻同源三倍体(149-B)×二倍体F2代稳定群体的验证及分析

14 9 B是由水稻多胚苗SAR 2中筛选出来的自然发生的同源多倍体 ,体细胞鉴定为三倍体 (2n =36 )。以14 9 B做母本与水稻恢复系蜀恢 36 3(R36 3)杂交 ,在杂交F1代中发现有非整倍体和二倍体个体产生 ,其中部分二倍体的自交后代在田间农艺性状表现稳定。对这个稳定F2群体进行微卫星验证 ,结果表明 :F1和F2 群体 4 0个单株的扩增带型整齐一致 ,在各个SSR多态位点只出现一条同父或同母带 ,丢失了来自父本或母本的等位位点 ,说明该F2 群体确系由杂交得来的一个早代稳定群体。