水稻的光合特性与高光效育种

综述了国内外在水稻高光效生理育种研究领域中的最新进展,分析了在常规育种的基础上开展水稻高光效生理育种是作物育种发展的趋势;讨论和展望了超级稻的高光效育种前景。

高光效转玉米PEPC基因水稻激素含量与产量的关系

以稳定的转玉米磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(PEPC基因)水稻(PC)和未转基因野生型水稻(WT)为供试材料,测定开花期间剑叶的净光合速率、PEPC酶活性、开花后不同时间叶片可溶性糖含量、莽草酸含量、地上各部位激素[生长素(IAA)、细胞分裂素(iPAS)和脱落酸(ABA)]含量,以及籽粒可溶性糖、蛋白质和淀粉的含量,收获时记录产量构成因子。结果表明:与WT相比,PC叶片中光合产物可溶性糖和莽草酸含量都显著增加,而且叶片、茎、穗中细胞分裂素以及籽粒中ABA也均显著增加。相关分析结果表明,叶片中可溶性糖和莽草酸含量的增加可能是这些植物激素含量增加的重要物质基础,激素含量增加有助于增加单株有效穗数和千粒重。

转玉米PEPC基因水稻的农艺性状及生理特性

以稳定的转PEPC基因水稻和未转基因野生型水稻为供试材料,测定稻株开花期间地上部干物质的累积量及籽粒中可溶性糖、淀粉和蛋白质含量。结果表明:与未转基因野生型水稻相比,转PEPC基因水稻叶片、茎鞘和穗干重都有部分增加,但以穗增重为主;开花后14 d,与未转基因野生型水稻相比,转PEPC基因水稻籽粒中可溶性糖含量和蛋白质含量显著增加,但其淀粉含量没有增加,推测转PEPC基因水稻籽粒中较多的可溶性糖可能会更多地转化为蛋白质。

籼型杂交水稻光合性状的配合力及遗传力分析

利用籼型水稻 4个不育系和 4个恢复系配组的 4× 4 NCII交配设计 ,对其光合性状的配合力及遗传力进行分析。结果表明 ,(1)在叶绿素含量、饱和光强、量子效率、 CO2 补偿点、光合功能期、叶片寿命等性状中 ,亲本的基因加性效应对杂种一代性状形成起主导作用 ;在光合速率和气孔导度等性状中 ,遗传变异主要来自基因的非加性效应。 (2 )光合速率、光合功能期、 CO2 补偿点和饱和光强等性状受不育系影响较大 ,恢复系对叶绿素含量、叶片寿命和量子效率等性状作用较大 ,蒸腾速率和气孔导度等性状受父母本互作效应影响。 (3)各组合 9个性状小区均数与亲本一般配合力效应之和之间的相关系数达极显著水平。利用亲本一般配合力效应之和预测杂交稻光合性状表现对有效选配高光效组合有重要意义。 (4)各性状狭义遗传力的大小依次为 :饱和光强、 CO2 补偿点、量子效率、叶绿素含量、叶片寿命、光合功能期、蒸腾速率。