光质对花生幼苗叶片光合色素含量及光合特性的影响

在单色LED灯光照条件下,以青花6号花生品种为材料,研究了不同光质对花生幼苗光合色素含量及光合特性的影响.结果表明:与自然光照相比,蓝光(445~470 nm)可显著提高花生幼苗比叶面积、叶绿素a/b值和类胡萝卜素含量,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率较高,胞间CO2浓度较低,光合效率显著提高;红光(610~660 nm)显著提高了叶片叶绿素含量,降低了比叶面积、叶绿素a/b值和类胡萝卜素含量,光合效率低于自然光照;绿光(515~520 nm)和黄光(590~595 nm)不利于光合色素的积累,显著抑制了花生幼苗叶片的光合作用.     

杂交水稻产量性状配合力研究

利用 9个不育系和 7个恢复系配制 40个杂交组合 ,对 6个产量性状的亲本一般配合力和组合特殊配合力效应进行分析。结果表明 ,杂种一代 (F1)各性状的形成同时受亲本一般配合力和组合特殊配合力的影响。单株穗数、每穗总粒数、千粒重三性状主要受一般配合力作用 ;每穗实粒数、结实率、单株粒重三性状则一般配合力和组合特殊配合力的作用同样明显 ,或特殊配合力作用更明显些。不育系珍汕 97A、龙特浦A、K1 8A和恢复系明恢 63、直龙、1 0 2 5的一般配合力高 ,利用它们容易配制出高产组合。两年试验结果千粒重、单株粒重二性状的形成均是不育系的作用大于恢复系 ,近期育种工作重点应放在不育系的选育上。     

竹柏2种颜色叶片的光合特性研究

为了解竹柏(Podocarpus nagi)的光合特性,以3 a生全绿叶和花叶竹柏为材料,测定其光合色素含量和气体交换参数。结果表明,全绿叶竹柏叶片的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、叶绿素a+b、叶绿素a/b和叶绿素a+b/类胡萝卜素均显著高于花叶竹柏;全绿叶竹柏叶片的初始量子效率、最大光合速率和暗呼吸速率均显著高于花叶,而光饱和点和光补偿点均显著低于花叶;全绿叶竹柏叶片的初始羧化效率、光合速率、CO2饱和点和光呼吸速率均高于花叶,而CO2补偿点低于花叶。2种颜色叶片的气孔导度、蒸腾速率和水分利用效率均随着光合有效辐射的增大而增大,且均表现为全绿叶花叶,而胞间CO2浓度则相反,表现为花叶全绿叶。因此,全绿叶竹柏利用弱光的能力强于花叶竹柏,而花叶竹柏利用强光的能力更强,在园林绿化配置中,可根据2种颜色叶片的光合特性合理配置。     

干旱胁迫下石灰花楸幼苗叶片的解剖结构和光合生理响应

采用盆栽控水设置4种水分梯度,研究1年生石灰花楸幼苗叶片解剖结构和光合生理指标对干旱胁迫的响应。结果显示:(1)干旱胁迫下,石灰花楸叶片逐渐变薄,轻度和中度胁迫下栅海比显著升高,而重度胁迫下显著降低。(2)干旱胁迫抑制了光合色素合成,降低了叶绿素和类胡萝卜素含量,同时使叶绿素a/b和叶绿素/类胡萝卜素值升高。(3)随干旱程度加剧,净光合速率、蒸腾速率和气孔导度日变化整体下降,胞间CO2浓度整体上升,光合限制以非气孔因素为主。研究表明,石灰花楸能根据水分亏缺程度调整叶片结构和光合生理特征以维持生存和生长,具有较强的耐旱性。     

高粱穗部主要性状的配合力分析

以4个高粱不育系13163A、1358A、128A和407A,以及6个恢复系9.1R、213R、272R、381R、矮182R和早21R为试验材料,按照不完全双列杂交设计(NCII),对其F1的穗部主要性状进行配合力分析。结果表明:亲本穗部主要性状存在显著的遗传差异,主要表现为加性基因效应遗传的性状有:穗长、一级枝梗数、二级枝梗数、穗粒数;狭义遗传力大小顺序分别为:二级枝梗数一级枝梗数穗长穗粒数穗粒重千粒重。不同亲本的一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)在不同穗部性状间存在较大差异。不育系407A和恢复系早21R、9.1R是综合性状较好的亲本材料,利用它们可组配出产量较高的杂交组合。恢复系272R组配的杂交种具有穗粒数较多、千粒重较小的特点,能满足市场上对小粒高粱的需求。深入分析高粱杂交亲本穗部主要性状表现,有利于对亲本材料的进一步了解和利用。     

几个优良籼稻亲本品质性状的配合力和杂种优势分析

以3个不育系和10个恢复系为材料,采用NCII交配设计研究10个米质性状的配合力和杂种优势。结果表明：①大多数品质性状的量值介于双亲之间,除粒重表现一定的超亲优势、垩白度和粒宽表现一定的正向平均优势外,其他品质性状优势不明显。②杂种稻米的品质性状主要受不育系或恢复系的影响,其中粒长、粒宽和直链淀粉含量3个性状,不育系的影响要高于恢复系;而对于整精米率、粒重、垩白率、垩白度和糊化温度,则恢复系的影响要高于不育系。③就优质育种的利用价值而言,不育系以广占63-4S为好,恢复系以扬稻6号为好,R527、镇恢084次之,用上述亲本选配的杂交组合米质较好;恢复系特青、盐恢559表现为一般配合力效应低,特殊配合力方差小,优质育种利用价值不大。     

抗除草剂杂交籼稻亲本的配合力分析

本试验以6份新育成的抗除草剂籼型恢复系为父本,5份生产上广泛应用的不育系为母本,采用不完全双列杂交设计配制了30份杂交组合,对其苗期除草剂抗性和主要农艺性状配合力进行了分析。除草剂抗性鉴定表明,亲本恢复系及三系杂交组合抗性接近完全,两系杂交组合抗性达90%以上。配合力分析表明,不育系除单株有效穗数外其他农艺性状的一般配合力均达到极显著差异;恢复系间一般配合力在所有性状中均达到显著或极显著差异;杂交组合间特殊配合力方差仅在单株产量、结实率、播始历期和千粒重4个性状中达到显著或极显著差异。不育系中,金科1A在单株产量、结实率等7个性状上的一般配合力均为最高,但其特殊配合力方差最小;广占63-4S在千粒重性状上具有最高的一般配合力、最大的特殊配合力方差,在播始历期上具有最高的一般配合力负效应;C815S在株高上的一般配合力负效应最大,同时特殊配合力方差较高。恢复系中,华抗恢101在单株有效穗数上具有最高的一般配合力和特殊配合力方差;华抗恢104在穗长上具有最高的一般配合力,在播始历期上具有最高的一般配合力负效应;华抗恢105在单株产量、结实率等性状上具有最高的一般配合力,在株高上具有最高的一般配合力负效应;华抗恢106在千粒重性状上具有最高的一般配合力和特殊配合力效应方差。利用抗除草剂恢复系配制杂交组合,不仅可以改良其除草剂抗性,也可以通过广泛测配,选择一般配合力强、特殊配合力方差大的亲本配组育成强优势组合。     

六倍体小黑麦T型细胞质雄性不育体系杂种优势与配合力的研究

用具提莫菲维小麦细胞质的六倍体小黑麦的3个不育系和3个恢复系作为亲本,进行3×3不完全双列杂交,对所组配的F1代8个农艺性状的杂种优势分析结果表明,除千粒重外,其余性状出现正向超亲优势的组合较少,多数呈低亲或中亲遗传,且各组合间的差异比较显著。配合力分析表明,一般配合力与特殊配合力的方差均达到了显著水平,F1各性状均受基因加性效应和非加性效应共同作用;从总体上看,不育系A1、A2及恢复系R1、R2的一般配合力良好,其配制的组合优势较强,具一定的利用价值。对一般配合力与亲本表型值进行了相关分析,二者无显著的相关关系。     

镉胁迫对草莓光合的影响

通过盆栽试验,研究了Cd胁迫对草莓叶片叶绿素含量、光合速率、气孔导度、蒸腾速率和胞间二氧化碳浓度的影响.结果表明,Cd降低草莓叶片中的叶绿素总量,并改变叶绿素a和叶绿素b的比例;Cd降低草莓叶的光合速率和气孔导度,但在Cd胁迫初期,低浓度的Cd对草莓叶的光合速率和气孔导度有促进作用;Cd还降低草莓叶片的蒸腾速率和胞间CO₂浓度,其中,胞间CO₂浓度的降低幅度相对较小.     

土壤水分交替变化对湿地松幼苗光合特性的影响

以盆栽湿地松幼苗为材料,通过实验室模拟三峡库区从水淹到干旱的过程,设置常规供水(CK)、常规供水-轻度干旱-复水(DR),水淹(FL),水淹-轻度干旱-复水(FD)4个实验组,研究土壤水分交替变化对湿地松幼苗光合参数及叶绿素含量的影响.结果表明:(1)不同土壤水分处理条件对湿地松幼苗的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度、气孔限制值、水分利用效率和光合色素含量都有一定影响.(2)在实验的前中期,DR、FL和FD组湿地松幼苗的光合速率、气孔导度、蒸腾速率都显著下降,DR和FD在实验后期回升到较高水平.(3)在整个实验期间各处理组的水分利用效率较对照都有不同程度上升,并以DR组的最大(4.95μmol·mmol-1).(4)随着处理时间延长,各处理组湿地松幼苗的总叶绿素含量及叶绿素a/b值均呈先降后升的趋势,其中叶绿素/类胡萝卜素的比值在4.379～6.019间波动,而叶绿素a/b值则在2.207～2.850间波动.研究发现,湿地松幼苗在水分代谢、光合生理等方面等能够很好地适应水淹以及"淹-干"的水分交替变化环境,并且在解除胁迫后能够迅速恢复生长,可以考虑用于三峡库区消落带的植被修复和重建.     

杂交水稻主要农艺性状配合力遗传力分析

选用生产上常用的5个杂交水稻不育胞质与5个高配合力恢复系,采用NCII模式对产量性状、芒、粒形等主要农艺性状的亲本配合力、方差贡献率及遗传力进行分析。结果表明：胞质效应和恢复系效应在所测性状中均达到显著或极显著差异水平,芒长、粒形、单穗重受环境的影响较小;产量和收获指数的非加性遗传作用明显,受环境效应的影响也较大。亲本效应方面,恢复系的效应远大于胞质效应;产量性状JW型（爪哇型）胞质和蜀恢527的一般配合力效应较高,同时JW型胞质和R21属于Ⅰ类亲本;粒形性状G型（冈型）胞质和蜀恢527的一般配合力效应最高,同时均属于Ⅰ类亲本。     

稻米营养品质种子效应和母体效应的遗传分析

采用谷类作物种子数量性状的遗传模型,以珍汕９７Ａ等６个籼型不育系与测早２－２等,３个早籼恢复系进行不完全双列杂交,对籼型杂交稻稻米营养品质性状进行了遗传分析。结果表明：稻米蛋白质含量和蛋白质指数主要受制于母体遗传效应,但亦受到种子基因效应的影响;赖氨酸含量和赖氨酸指数则主要与种子基因效应有关,其中赖氨酸含量还受到母体加性效应的影响。除赖氨酸指数外,其它营养品质性状的种子直接遗传率和母体遗传率均已达到极显著水平。遗传效应预测值表明,选用浙南１号Ａ和２６７１５较易获得稻米营养品质较为理想的籼型杂交稻组合。     

基于叶绿素荧光参数的籼型杂交稻杂种优势分析

以籼型杂交稻6个不育系和5个恢复系按不完全双列杂交交配设计的30个杂交稻组合及其亲本品种/系为材料, 对其剑叶的叶绿素荧光参数进行了测定和分析。结果表明： （1）杂交稻亲本和组合间的叶绿素荧光参数均存在极显著的差异, 其中, NPQ和ΦNPQ的变异系数为最大; Fv/Fm的变异系数为最小。（2）不同杂交稻组合ΦNPQ、NPQ和qL的平均值和变异系数均大于其亲本的平均值和变异系数, 表明杂交稻组合光能利用率的杂种优势极其明显, 这将有利于高光能利用率杂交稻组合的配组。（3）杂交稻的Fm、Fv/Fm、ΦNPQ、NPQ和qL具有中亲优势; 其ΦNO具有负向超亲优势; 其ΦPSII、ΦNPQ、NPQ和qL具有正向竞争优势。（4）杂交稻组合的ΦPSII、ΦNPQ和NPQ与其母本值呈显著或极显著水平的正相关关系; 杂交稻组合的ΦPSII、ΦNPQ与其中亲值呈显著或极显著水平的正相关关系。     

籼粳交稻米蒸煮品质性状的遗传效应分析

以2个粳型光温敏核不育系和4个籼稻品种为材料,配制籼粳交组合,用包括基因型×环境互作效应的胚乳性状遗传模型对3个蒸煮品质性状(直链淀粉含量、胶稠度、碱消值)进行了遗传研究,结果表明:直接加性和母体加性效应对三个性状的遗传变异起主要作用.基因型×环境互作主要表现为显性×环境以及细胞质×环境互作.直链淀粉含量的普通遗传率都不显著,只有较高的互作母体遗传率;胶稠度具有显著的普通直接遗传率和互作细胞质遗传率;碱消值的普通直接遗传率和普通母体遗传率都极显著.根据遗传效应预测值对供试亲本的利用价值作了评价。     

Prediction of hybrid grain yield performances in Indica Rice (<Emphasis Type="Italic">Oryza sativa</Emphasis> L.) with effect-increasing loci

One hundred and fifty-one rice hybrids produced in two sets of half-dialell crosses and their parents (13 cytoplasmic male sterile lines and 19 restorers) were used to predict the F₁ performances of seven yield traits through the parental genetic distances (GD) based on SSR markers. The positive loci (PL) and effect-increasing loci (IL), which were screened from SSR polymorphic loci by the F₁ traits of 32 parents, together with total loci (TL), were utilized to estimate parental GD and the models were found to predict the traits of hybrids derived from different parents, fixed parents, and different environments, respectively. The results were as follows: (1) 550 polymorphic loci were detected from 174 SSR markers: a dendrogram based on these loci could separate all the sterile and restorer lines used in the present study, which indicated that parental genetic diversity of F₁ was large; (2) the correlations between F₁ traits and parental GDs based on IL ranged from 0.61 to 0.87 with a mean of 0.76, and they were higher than those on TL or on PL; (3) predictions based on IL for F₁ traits (except grain weight per plant) derived from different environments were ideal, but worse for F₁ traits derived from different parents; and (4) IL was more effective than TL and PL in predicting traits of F₁ with fixed parents, and predictions for fixed restorer combinations were more effective than those for fixed sterile line combinations. These results should facilitate molecular prediction for hybrid yield and other traits by means of both elite sterile and restorer lines.     

Genome‐wide association analyses reveal the genetic basis of combining ability in rice

Combining ability is a measure for selecting elite parents and predicting hybrid performance in plant breeding. However, the genetic basis of combining ability remains unclear and a global view of combining ability from diverse mating designs is lacking. We developed a North Carolina II (NCII) population of 96 Oryza sativa and four male sterile lines to identify parents of greatest value for hybrid rice production. Statistical analyses indicated that general combining ability (GCA) and specific combining ability (SCA) contributed variously to different agronomic traits. In a genome‐wide association study (GWAS) of agronomic traits, GCA and SCA, we identified 34 significant associations (P < 2.39 × 10^?7). The superior alleles of GCA loci (Ghd8, GS3 and qSSR4) accumulated in parental lines with high GCA and explained 30.03% of GCA variance in grain yield, indicating that molecular breeding of high GCA parental lines is feasible. The distinct distributions of these QTLs contributed to the differentiation of parental GCA in subpopulations. GWAS of SCA identified 12 more loci that showed dominance on corresponding agronomic traits. We conclude that the accumulation of superior GCA and SCA alleles is an important contributor to heterosis and QTLs that greatly contributed to combining ability in our study would accelerate the identification of elite inbred lines and breeding of super hybrids.