超级杂交稻两优培九及其亲本的光氧化特性

通过比较超级杂交稻两优培九和其亲本的光能利用与活性氧代谢的差异,为培育耐光氧化的杂交稻提供选亲配组的生理依据．使用TPS-光合仪和FMS2荧光仪(Hansateeh,UK)分别测定了人工光氧化处理后水稻叶片的光合速率与叶绿素荧光,同时测定了叶绿素、蛋白质和丙二醛的含量。以及超氧化物歧化酶和过氧化物酶的活性．结果表明,两优培九的光合速率低于母本2．4％,高于父本23％;光氧化处理8d后,与母本相比。两优培九的叶绿素、蛋白质、原初光化学效率、超氧化物歧化酶和过氧化物酶分别高于母本33％、15％、30％、32％和100％;光化学猝灭系数和丙二醛分别低于母本9％和50％。与父本相比,则差异不大．超级杂交稻两优培九在光氧化条件下光能利用率较高,在耐光氧化特性上具有超亲的光合生理特性．     

高产杂交稻‘两优培九’剑叶及其叶鞘的光合作用

以高产杂交稻‘两优培九’（LYP9）和杂交稻‘汕优63’（SY63）为研究材料,用HC同位素示踪等技术,研究了剑叶的叶片与叶鞘的光合作用与光合产物向叶鞘的分配。结果表明,‘两优培九’剑叶及其叶鞘的净光合速率的均值均高于‘汕优63’;剑叶叶鞘中部群体内透光率均值、倒二叶叶鞘中部群体内的透光率均值高于‘汕优63’;剑叶及其叶鞘的Rubisco初始羧化活性均值、总羧化活性均值和活化率均值都高于‘汕优63’,其差异大多数时期达显著水平。‘两优培九’叶鞘光合产物的输出比‘汕优63’快,其叶鞘光合产物输送到穗部的量即转化为经济产量的量比‘汕优63’高。‘两优培九’叶鞘的光合产物主要输送到穗等部位,对产量有一定的（约为15％）贡献。     

高产杂交稻品系"两优培九"生育后期的衰老生理特性

杂交稻"两优培九"生育后期剑叶中的叶绿素、蛋白质含量和SOD活性下降速率慢,POD活性较高,丙二醛含量较少.     

高产杂交稻两优培九旱育秧苗期抗氧化系统活性的研究

以汕优63为对照,研究了旱育条件下两优培九幼苗的体内抗氧化系统的特性。显示两优培九在旱育条件下其体内三大抗氧化酶SOD、POD和CAT活性都较水育条件下高,而体内超氧阴离子含量和MDA含量和水育秧相比却没有大的差异;旱育条件下秧苗叶片内积累的脯氨酸量显著高于水育秧。这不但能提高水稻苗期抗旱能力,同时也为移栽大田后具有明显的生长优势和抗胁迫能力打下了物质基础。另外,发现秧苗培育时间过长也不利于获得高质量的秧苗,时间以30 d左右为宜。和汕优63相比,相同条件下的两优培九幼苗抗氧化系统活性较高,这也可能是两优培九高产的生理基础之一。     

夜间低温胁迫对两种生长光强下藤黄幼苗叶片荧光特征和活性氧代谢的影响

对两种不同生长光强下（自然光的8％和50％）西双版纳热带雨林木本植物藤黄（Garcinia han-buryi）幼苗经夜间低温（4℃）处理后荧光特性和活性氧代谢的研究结果表明,低温使藤黄叶片光合机构PSⅡ原初光能转化效率（Fv/Fm）、PSⅡ非环式电子传递的量子效率（ФPSⅡ）、非光化学猝灭系数（NPQ）下降,原初荧光（F0）上升。低温胁迫消除后,生长在50％光强下藤黄叶片的Fv/Fm和F0在3d后仍不能完全恢复,而生长在8％光强下藤黄叶片的Fv/Fm和F0基本恢复,说明低温使生长在8％光强下藤黄的光合机构PSⅡ反应中心受到可逆失活,而生长在50％光强下藤黄的光合机构受到氧化伤害。随着低温胁迫时间的延长,两种生长光强藤黄叶片活性氧保护酶（SOD,CAT,APX）的活性虽升高,但O2^-的生成速率、H2O2和MDA含量积累增加。而在恢复阶段,生长在8％光强比生长在50％光强下藤黄叶片的活性氧含量下降得快,进一步说明生长在高光强的植物比生长在低光强的植物受低温伤害大。     

籼型杂交稻光合特性的配合力分析

以6个籼型杂交稻三系不育系和5个恢复系按不完全双列杂交设计配制的30个杂交稻组合及其亲本品种为材料,对其光合性状进行了测定和分析,结果表明:(1)杂交稻组合的光合特性存在显著或极显著的组合间遗传差异,光合特性的遗传变异主要来自基因的非加性效应;(2)胞间CO2浓度、蒸腾速率、叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量受不育系的影响大于恢复系,而气孔导度、叶绿素a+b含量受恢复系的影响大于不育系;(3)杂交稻光合性状的广义遗传力均大于狭义遗传力,各性状主要受基因互作及环境的影响。狭义遗传力的大小依次为叶绿素b、叶绿素a+b、叶绿素a、气孔导度、胞间CO2浓度、类胡萝卜素和蒸腾速率,这些性状具有中等遗传力;(4)9个光合性状杂交稻F1表型值与父母本一般配合力效应值之和的相关系数均达极显著水平。因此,可以根据父母本一般配合力效应值之和来预测杂交稻组合光合性状的表现,有利于高效选育高光效杂交稻组合。     

超高产杂交稻两优培九的光合作用、光抑制和C4途径酶特性

比较研究了超高产杂交稻(Oryza sativa L.)两优培九和常规杂交稻汕优63剑叶的光合气体交换、光抑制, 以及其剑叶和稃片中的C₄酶活性. 发现两优培九和汕优63的光饱和同化速率(Asat)与汕优63相差无几, 但是, 其表观量子效率(AQY)、羧化效率(CE)和CO₂同化的量子效率(FCO₂)都远远高于汕优63. 强光条件下, 超高产杂交稻两优培九表现出比汕优63更强的抗光抑制能力, 并且具有较高的以叶黄素循环为量度的非辐射能量耗散. 此外, 两优培九的剑叶和稃片中的C₄途径酶活性均高于汕优63. 这些结果表明, 较高的光能和CO₂利用效率、较强的抗光抑制能力, 以及剑叶和稃片中C₄途径的较高表达可能是超高产杂交稻两优培九高产的重要保证.     

不同立地条件下南方红豆杉幼苗的生长和生理特性

为阐明不同立地条件下南方红豆杉的生长发育、光合特性、活性氧代谢及其与环境的关系,本试验以2年生南方红豆杉幼苗为材料,在福建省泉州地区开展桉树林、樟树林和空地3种生境下南方红豆杉幼苗的生长和生理特性研究,探索适宜南方红豆杉幼苗生长的环境特点.结果表明:桉树林和樟树林下南方红豆杉幼苗的株高和新梢长度显著高于空地,桉树林和樟树林有利于南方红豆杉幼苗的生长;桉树林和樟树林下南方红豆杉幼苗叶绿素b含量和类胡萝卜素含量显著高于空地,气孔导度和蒸腾速率显著提高,净光合速率也高于空地;桉树林和樟树林下南方红豆杉幼苗可溶性糖和氨基酸含量高于空地,蛋白质含量低于空地.桉树林和樟树林下南方红豆杉幼苗超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性显著低于空地,而过氧化物酶活性高于空地;这可能是空地生境对南方红豆杉幼苗产生一定的光胁迫效应,桉树林和樟树林可为南方红豆杉幼苗生长提供必要的遮荫环境,有利于南方红豆杉幼苗的生长.     

种衣剂对低温下棉花幼苗光合特性的影响

为研究种衣剂对低温下棉花幼苗光合特性的影响,以\"新陆早57号\"为材料,采用室内盆栽培养法,温度设置为10℃和18℃,胁迫时间为0、1、2、3d,分别从光合色素、光合气体交换参数以及叶绿素荧光动力学三方面探讨种衣剂对棉花幼苗低温伤害的缓解作用。结果表明:(1)与未包衣棉苗相比,种衣剂可提高低温胁迫下棉花幼苗的叶绿素a、b及类胡萝卜素含量,但在常温下种衣剂对棉苗的光合色素含量均无显著影响。(2)与未包衣棉苗相比,包衣棉苗在10℃和18℃处理3d后,净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)分别依次提高33.71%、52.00%、96.63%和38.57%、55.17%、103.42%,胞间二氧化碳浓度(C_i)分别降低了15.15%、11.12%。(3)与未包衣棉苗相比,包衣棉苗在10℃和18℃处理3d后,单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)分别增加了0.41%、1.56%,捕获用于还原Q_A的能量(TR_o/RC)和捕获用于电子传递的能量(ET_o/RC)分别增加了2.97%、0.47%和4.27%、1.67%,反应中心用于电子传递的激子与用来推动Q_A还原激子的比率(ψ_o)分别增加了0.18%、2.16%,吸收的光能用于电子传递的量子产额(Φ_(Eo))和性能指数(PI_(ABS))分别增加了2.25%、2.42%和19.32%、5.94%。研究认为,种衣剂包衣处理可以提高低温下棉花幼苗的光合色素含量、调节气孔开度,增强CO_2的固定能力和利用率,提高光合吸收及捕获的能量,并诱导光合能量合理分配,维持光合器官对光能的吸收、捕获、转化状况,从而减轻低温胁迫带来的伤害。     

两系杂交稻对磷素营养吸需特性研究

二系法杂交稻是在三系杂交稻的基础上发展而成的,目前一 批比现有三系杂交稻增产 １５％ 以上的两系杂交组合已开始进入大面积推广应用阶段,其基础研究也取得了很大的进展。本文应用放射性３２ Ｐ示踪法标记不同的杂交组合,以了解两系杂交稻对磷素营养的吸收运转特性,以便充分发挥两系杂交稻的高产优势,为科学合理施肥提供依据。结果表明①不同的杂交组合对磷素营养的吸收量以两系杂交组合＞ 三系杂交组合＞ 常规组合,早稻分别比三系组合和常规组合高 ９７％ 和 ２０１８％ ,晚稻分别高 １８５３％ 和 ３８６５％ ,在苗期浸根亦表现出同一趋势。②水稻所吸收的磷素 ８０％ 由土壤供从给,只有 ２０％ 由肥料供给 。二系杂交组合吸收土壤的磷高于三系组合和常规组合,而吸收肥料磷的比率要低于常规组合和三系组合,但吸收磷的总量以二系杂交组合为最高。③水稻吸收的磷大部分积累在植株生长较旺盛的部位,在分蘖期和孕穗期磷在水稻茎秆中含量较多,到成熟期则大部分磷都运转到谷粒中累积,约占吸收总量的 ５０—７０％ 。④磷在植株单位干物中的含量,在分蘖期以二系杂交组合高于三系组合和常规品种,早稻分别高 ３１１３—３７６２％ ,晚稻高１７５８—２８９２％ ,到孕穗期     

光照条件下低温对水稻籼粳亚种幼苗抗氧化物质含量的影响

与对低温不敏感的粳稻台北309和武育粳相比,对低温敏感的籼稻IR64、CA212和Pusa经光照条件下8℃处理后最大光合速率(Pmax)和原初光化学效率(Fv/Fm)下降较多,出现了O2-·、过氧化氢、氧化型谷胱甘肽(GSSG)和氧化型抗坏血酸(DHA)的大量累积,其GSSG和DHA的含量分别与叶绿素含量的下降呈极显著负相关,表明光照条件下低温胁迫下,还原态的谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸的再生受阻,不能有效地清除活性氧,导致其叶绿素含量降低和光合能力受抑,而汕优63的变化位于上述两种类型之间。其中AsA/DHA和GSH/GSSG的变化与叶绿素含量的变化呈极显著正相关。     

低温、高pH胁迫对水稻幼苗根系质膜、液泡膜ATP酶活性的影响

以耐冷性不同的两个水稻品种为材料,比较研究了幼苗根系质膜、液泡膜ATP酶对低温(8℃)及高pH(8.0)胁迫的反应。结果表明水稻根细胞质膜和液泡膜上均存在Ca3+-ATP酶,但活性远低于H+-ATP酶。耐冷品种武育粳3号经低温(8℃)处理2d,根系质膜和液泡膜H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性均明显升高,至冷处理12d,H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性有所下降,但仍与对照相近;而冷敏感品种汕优63经低温(8℃)处理2d,根系质膜H+-ATP酶活性略有升高,而质膜Ca2+-ATP酶以及液泡膜H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性已明显下降;至冷处理12d,4种酶活性均明显低于对照。高pH胁迫使质膜和液泡膜H+-ATP酶活性下降,而使Ca2+-ATP酶活性上升。高pH胁迫会加剧低温冷害。结果表明,耐冷品种质膜、液泡膜ATP酶比冷敏感品种对低温胁迫有更强的适应能力。     

水稻低温发芽力QTL定位和遗传分析

以Kinmaze(粳稻)／DV85(籼稻)的重组自交系F10世代群体检测了影响水稻低温发芽力性状的数量性状基因座(QTL)。通过测定不同时期的低温发芽率,确定了15℃低温、第10d为检测低温发芽率的最适处理温度和时间,该条件下能够充分检测到品种的差异和分离群体的变异。通过设置对照,证明所检测的低温发芽率不受休眠及二次休眠的影响。15℃低温、第10d时,Kinmaze的发芽率达35％,DV85的发芽率只有7％,两亲本之间存在明显差异,该群体81个家系的低温发芽率变幅在0％～99％之间。QTL分析结果检测到5个与低温发芽力相关的基因座,分别位于第2、6、7、11和12染色体上。位于第2、6和11染色体上的qLTG-2、qLTG-6和qLTG-11贡献率分别为27．1％、17．1％和15．0％,对低温发芽力性状的增效基因来自DV85;位于第7、12染色体上qLTG-7和qLTG-12的贡献率分别为22．9％和8．8％,增效基因来自Kinmaze。其中,qLTG-6和qLTG-11在染色体上的位置与已报道的有关低温发芽力QTL位置相似,而qLTG-2、qLTG-7和qLTG-12为新检测的低温发芽力基因座。上位性分析结果显示,第3与第5染色体上存在影响低温发芽力的互作位点,其互作可以提高低温发芽力,而第7染色体上的两位点之间的互作降低了低温发芽力。     

Rice (Oryza sativa L.) cultivars tolerant to high temperature at flowering: anther characteristics

We examined the relationship between morphological characteristics of anthers and fertility in japonica rice cultivars subjected to high temperature (37.5(26 degrees C day/night) at flowering. Percentage fertility was negatively correlated with the number of cell layers that separated the anther locule from the lacuna that formed between the septum and the stomium. The cell layers consisted of the remaining septum and degraded tapetum, and serve to keep the adjacent two locules closed. Anther dehiscence therefore requires the rupture of the cell layers. We conclude that the tight closure of the locules by the cell layers delayed locule opening, and decreased fertility at high temperatures.     

光质对水稻幼苗初级氮同化的影响

用滤光膜过滤蓝色或红色荧光灯,得到纯的蓝光和红光,以白光为对照,研究不同光质对水稻（Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｌ．）幼苗初级氮同化的影响。结果表明：蓝光促进水稻黄化幼苗吸收ＮＯ＾－３含量,并促进ＮＲ（硝酸还原酶）的诱导。在蓝光下生长５￣７ｄ的幼苗的ＮＲ、ＮＩＲ（亚硝酸还原酶）、ＧＳ（谷氨酰胺合成酶）和ＧＯＧＡＴ（谷氨酸合酶）活性均高于白光下生长的,但第１０天以后,白光下生长的幼苗酶活性最高。与白光     

水稻籼粳亚种间杂种低温花粉不育的QTL分析

为探明籼粳杂种低温花粉不育的遗传基础,以籼稻品种3037和粳型广亲和品种02428的F2分离群体进行了低温花粉不育的遗传分析。推迟播种后,F2群体各单株孕穗期的日平均温度为21～23℃,调查了F2群体各单株的花粉育性。利用108对SSR引物构建了包含157个F2单株,覆盖12条染色体的分子标记连锁图谱。该连锁图的总长度为1857．8cM,标记间平均距离为16．26cM,标记较均匀地分布在12条染色体上。采用区间作图法对F2群体花粉不育进行QTL分析,共检测到2个低温花粉不育QTLS,即qLTSPS2和qLTSPS5,分别位于第2、5染色体,其加性效应分别为0．021、0．045,显性效应分别为-0．246、-0．251,显性度分别为11．7和4．8,具有超显性效应．超显性是QTL作用的主要方式,这2个位点杂合基因型在低温环境下具有降低花粉育性的作用,分别解释表型变异的15．6％、11．9％。另外,两因素的方差分析表明这两个QTL之间不存在互作。     

水稻生物学产量及其构成性状的QTL定位

QTL的加性效应、加性×加性上位性效应及它们与环境的互作效应是数量性状的重要遗传分量.利用IR64/Azucena的125个DH品系为群体,分析了水稻生物学产量及其两个构成性状干草产量和谷粒产量的遗传组成.用基于混合模型的复合区间作图(MCIM)方法进行QTL定位.检测到12个位点有加性主效应,27个位点涉及双位点互作,18个位点存在环境互作.结果表明水稻生物学产量和它的两个构成性状普遍存在上位性效应和QE互作效应.此外,还探讨了性状间相关的遗传基础.发现4个QTLs和一对上位性QTLs可能与生物学产量与干草产量之间的正相关有关.3个QTL可能与干草产量与谷粒产量之间的负相关有关.这些结果可能部分地解释了这3个性状相关的遗传原因.通过对水稻生物学产量及其两个构成性状所定位QTL的分析,加深了对数量性状QTL的认识.首先,QTL的上位性效应和QE互作效应是普遍存在的;其次,QTL的多效性或紧密连锁可能是遗传相关的原因,当QTL对两个性状作用的方向相同时可导致正向遗传相关,反之则为负向遗传相关,当有些QTL表现为同向作用而另一些QTL表现为反向作用时,则可削弱性状间的遗传相关性;第三,复合性状的QTL效应可分解为其组成性状的QTL效应,如果QTL对各组成性状的效应方向相反而相互抵消,可使复合性状的QTL效应不易被检测;第四,加性效应的QTL常参预构成上位性效应,而具有上位性效应的QTL并非都有加性主效应,表明忽略上位性的QTL定位方法会降低检测QTL的功效;最后,鉴别不同类型的QTL效应有利于指导育种实践,选择主效QTL适用于多环境,QE互作QTL适用于特定环境,对上位性QTL应强调选择基因组合而并非单个基因.     

水稻米粒延伸性的遗传剖析

以籼稻ZYQ8与粳稻JX17为亲本的DH群体作为研究材料,考察DH群体及双亲的米粒延伸率相关性状,并使用该群体的分子连锁图谱进行QTL分析.共检测到14个与稻米延伸性有关的QTL,包括2个粒长QTL、7个饭粒长QTL和5个米粒延伸率QTL,分别位于第1、2、3、5、6、7、10、11和12染色体.所有QTL的LOD值介于2.26～9.25,分别解释性状变异的5.31%～17.21%.在第3染色体上的G249～G164、第6染色体上的G30～RZ516和第10染色体上的G1082～GA223区间同时检测到控制饭粒长和米粒延伸率的QTL.米粒延伸性受多基因控制,Wx基因与位于第6染色体上的qCRE-6的G30～RZ516区间相近,对米饭的延伸性具重要影响.     

Increase in Resistance to Low Temperature Photoinhibition Following Ascorbate Feeding is Attributable to an Enhanced Xanthophyll Cycle Activity in Rice (Oryza sativa L.) Leaves

The mechanistic basis for protection of exogenous ascorbate against photoinhibition at low temperature was examined in leaves of rice (Oryza sativa L.). Exposure of intact leaves to chilling temperature resulted in a drastic decrease in the speed of development of non-photochemical fluorescence quenching (NPQ). This was related to the low temperature-imposed restriction on the formation of the fast relaxing component of NPQ (q_f). Feeding with 20 mM ascorbate markedly increased the rate of q_f development at chilling temperature due primarily to the enhanced rate of zeaxanthin (Z) formation. On the other hand, ascorbate feeding had no influence on photosystem 2 (PS2)-driven electron flow. The reduced state of the PS2 primary electron acceptor Q_A decreased in ascorbate-fed leaves exposed to high irradiance at chilling temperature owing to the increased Z-associated thermal energy dissipation in the light-harvesting antenna system of PS2. Furthermore, ascorbate feeding increased the photosynthetic apparatus of rice leaves to resist photoinhibition at low temperature. The protective effect of exogenous ascorbate was fully accounted for by the enhanced xanthophyll cycle activity.     

水稻Ds插入纯合体的筛选和鉴定

采用Basta抗性鉴定、潮霉素抗性鉴定和PCR检测相结合的方法筛选和鉴定了水稻Ds插入纯合体。在T1代236个转化株系中,有16个株系的全部植株表现出对Basta的敏感,其余220个株系的植株表现出对Basta的抗性。经过3代的纯合筛选,共鉴定出Ds插入纯合体203个．这些Ds插入纯合体可用于构建Ac／Ds系统和对Ds插入突变体进行筛选和鉴定,为水稻功能基因组学研究提供了材料。