田间遮阴不同叶色型苋菜农艺性状及其生理研究

用半开放式田间遮阴处理,探讨不同叶色型苋菜在早春弱光环境下的农艺性状及其叶片生理变化,为筛选耐阴性的苋菜品种及其规模生产提供试验依据。结果表明:田间遮阴14d后,各叶色型苋菜株高、植株冠径增加,干物质积累减少,根冠比下降,叶绿素和类胡萝卜素总量极显著降低,Chla的降幅低于Chlb,Chla/Chlb比值增大,总抗氧化能力下降幅度为:圆叶绿苋(YL)>台湾红苋(TH)>尖叶绿苋(JL)>阿里山红苋(AH)。红叶型苋菜叶中苋菜红素呈现先降后升的趋势,k Ama/Chl上升极为显著,揭示该色素有别于花青素苷的弱光生理调控机制。不同叶色型苋菜对弱光胁迫响应各异,田间遮阴抑制了TH的出叶数及其生长,花红苋(AH)对弱光照环境有较好的适应性,遮阴后期叶面积增加14.6%~26.7%,苋菜红素含量显著上升。4种供试品种的田间耐阴性为:AH>YL>JY>TH。TH和JL适合全光照条件生长;结合AH和YL的产量和株型品质分析,AH更适合在广东珠三角地区早春田间栽培。

水稻温敏型叶色突变体tsa58的变异检测及转录组分析

利用60 Co辐射诱变贵州地方粳稻种质资源“桥港珍珠米”,筛选获得一个温敏型叶色突变体tsa58(temperature-sensitive albino 58),该突变体在20℃和30℃条件下培养,幼苗存在显著的叶色差异。在20℃条件下,tsa58叶片呈现完全白化;在30℃条件下,tsa58叶色与野生型无明显差异。在20℃条件下,与野生型相比,tsa58叶片的总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量降低幅度最大,均达到极显著差异水平;在30℃条件下,与野生型相比,tsa58叶片的总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量均与野生型无显著差异。为了明确该突变表型的候选基因,采用二代高通量测序技术对突变体tsa58和野生型进行全基因组变异分析。研究发现,在定位区间内的20878044~21473236间发生了INV(倒置)结构变异,其位点21473236位于Os02g0565400的外显子上。转录组分析结果表明,该基因在野生型中存在TSS、TTS、AE等3种剪接类型,并存在5个不同的剪接位点,而突变体tsa58未检测到可变剪接。由于该INV变异导致该基因的可变剪接类型发生变化,因此推测tsa58为Os02g0565400(WSL4)的新等位突变体。转录组差异基因分析表明,突变体tsa58与野生型的差异基因在核糖体最多,为27个,其中由叶绿体基因组编码的基因rps7、rpl32、rpl20和rps16均显著下调,而由细胞核基因组编码的基因中除OsRPL44显著下调外,其余基因均显著上调。

不同叶色型苋菜叶片光合生理特性对弱光胁迫及恢复的响应

采用人工设施遮阴大棚,分析两种不同叶色型苋菜对弱光胁迫及其恢复生长的光合生理特性异同,揭示和比较2种叶色型苋菜对弱光的调节机制。结果表明:15 d弱光处理显著抑制了‘绿叶苋’和‘花红苋’的形态建成,叶面积最大降幅分别为46.0%与33.9%,叶片组织结构发育较差,叶绿体排列疏松,体积变大。‘花红苋’叶片下表皮细胞的红色素积累显著减少,弱光15 d时苋菜红素含量仅为处理前的28.9%,但叶绿素含量增加明显(P<0.01)。弱光不同程度提高了两种苋菜叶中叶绿素和类胡萝卜素的含量,‘绿叶苋’Chl a/Chl b比值的降幅显著大于‘花红苋’(P<0.01)。弱光下,两种苋菜的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s)显著下降,胞间CO_2浓度(C_i)明显升高。弱光胁迫期‘绿叶苋’的光饱和点约为800μmol·m^(-2)·s^(-1),高出‘花红苋’的1/3左右,在持续的高光照量(800~1 800μmol·m^(-2)·s^(-1))范围内,‘花红苋’则表现出明显的光抑制效应。当解除弱光胁迫恢复自然光照仅3 d,‘绿叶苋’的Pn和G_s优于‘花红苋’10%~20%。可见,‘花红苋’品种的耐阴性优于‘绿叶苋’,弱光环境下苋菜红素含量的下调可能是维持叶片光合生理稳定性的因素之一。

携带白化转绿型叶色标记光温敏核不育系玉兔S的选育及其特征特性

以我国主栽的籼型光温敏核不育系培矮 6 4S为起始材料 ,利用 30 0Gy的6 0 Co γ射线辐照干种子 ,经多代选择选育了一个携带白化转绿型叶色标记的新型不育系玉兔S。该不育系苗期性状明显比原亲本培矮 6 4S差 ,但成熟期的主要农艺性状、育性特征、配合力、抗病性及稻米品质均与培矮 6 4S相仿。补偿性生理机制研究表明 ,在分蘖、拔节和开花阶段玉兔S叶绿体内腺苷酸激酶和RuBP羧化酶的活性要比培矮 6 4S高。遗传研究表明 ,白化转绿型突变性状受单隐性基因控制 ,并在幼苗阶段特异性表达。对不育系玉兔S在两系杂交水稻生产中的应用前景作了讨论。

携带白化转绿型叶色标记两系杂交水稻不育系NHR111S

NHR111S是利用60Coγ射线离体诱变光温敏核不育系广占63S育成的携带白化转绿型叶色标记两系不育系。该不育系保持了原不育系优良的农艺性状、育性特征和配合力,并便于利用叶色标记在繁、制种生产中辅助去杂。

白化转斑叶籼型水稻不育系高光A的创制及特征特性

以籼型保持系D57B为起始材料,利用300Gy的60Co-γ射线辐照干种子诱发突变,获得6叶前整株叶片全白而后叶脉白化其他部分转绿的突变体,经1次杂交和6次回交选育出一个携带白化转斑型叶色标记的籼型三系不育系高光A。该不育系白化转斑型叶色突变性状受单隐性核基因控制,1～6叶白化,6叶后呈白化斑叶,幼穗白化带绿;播始历期65d左右,属早籼早熟类型。与D57B相比,高光A植株稍矮且剑叶变长,有利于授粉(受精),提高杂种结实率和获得饱满的杂交种子,但种子萌发稍慢,其他农艺性状与D57B相仿。高光A具有高柱头外露率、强柱头生活力、长花时、小颖花张角、低闭颖率、对赤霉素敏感和强配合力等优良异交特性,杂种优势明显。高光A与杂交稻混播时,其幼苗竞争力弱。最后对高光A在三系杂交水稻生产中的应用前景作了讨论。

云南省首个利用标记不育系配制的高产杂交水稻新组合“云辐优26”

"云辐优26"系云南省首个利用苗期携带白化转绿型叶色标记的光温敏两系核不育系NHR111S与强优异恢复系浙辐26配制而成的高产、抗病,具有自动排假功能的"放心"杂交水稻新组合,适宜在红河州内海拔1400m以下,边疆1350m以下的籼型杂交水稻及周边相似生态类型的籼型杂交水稻区域种植。

利用标记不育系配制的高产杂交水稻新组合“丰华优2号”

“丰华优2号”系苗期携带白化转绿型叶色标记的细胞质雄性不育系白丰A与全生育期携带黄绿色叶色标记的优异恢复系NHR4配制而成,适宜在江西、浙江、安徽省作单季或连晚杂交水稻种植。

Comparative Study on Photoinhibition Between Two Wheat Genotypes

Changes in the efficiency of the primary light energy conversion, fluorescence quenching parameters and contents of photosynthetic pigments were compared between two wheat ( Triticum aestivum L.) genotypes in response to high light stress. The contents of chlorophyll and carotenoid in “Jing_411' were slightly higher than those in “Xiaoyan_54'. Under high light stress, photoinhibition as indicated by a sustained decrease in PSⅡ photochemical efficiency was more pronounced in “Jing_411' than in “Xiaoyan_54'. The content of ascorbate and the activity of the deepoxidase were higher in “Xiaoyan_54' than in “Jing_411'. The genotypic difference in resistance to photoinhibition is related to the capacity to dissipate the excess energy nonradiatively.

苋菜秋冬季种植生长生理特性及其栽培技术分析

以8种不同产地的苋菜品种为材料,在肇庆地区持续2年采用露地与设施大棚栽培的方式,探讨秋冬季苋菜的生长生理特性,为反季节高效优质栽培苋菜提供科学依据。结果表明:露地栽培地9~28°C温度变幅,明显抑制苋菜植株的正常生长。特选尖叶苋菜(TL)、新白苋菜(XL)品种的发芽率低于50%,各品种植株显著矮化,圆叶白苋菜(YL)、XL株高仅为5 cm左右。大棚栽培的各苋菜品种的发芽率、株高、叶长、叶宽、生物量明显优于露地的栽培方式。露地栽培显著提高苋菜叶中叶绿素SPAD值、苋菜红素、总酚和类黄酮等次生代谢物的积累,为苋菜在本地区秋冬季试行种植提供了生理依据。红叶型苋菜品种对中度低温胁迫适应性更强, 3种次生代谢物含量与总抗氧化能力均高于绿叶型品种。供试的8种苋菜品种中, YL、TL、XL品种并不适合在广东肇庆地区秋冬季节栽培。苋菜在当地的反季节栽培,建议采取设施大棚的种植方式,选用江西产地的圆叶红苋菜(YH)或广西产地的优选快大尖叶青苋菜(KL)品种,可达到较好的经济收益。