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簇毛麦染色体对小麦生理指标的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
研究了扬麦158、硬簇麦以及小麦-簇毛麦异染色体系DA1V、DS2V、DA3V、DA4V、DS4V、DA5V、DS6V、DA6V、DA7V等11个材料的苗期耐盐性和扬花期的光合生理特性,为进一步挖掘簇毛麦优质资源,服务小麦育种提供理论依据.11个材料在四叶期分别用浓度为100,150,200,250 mmol/L的NaCl溶液处理,进行了相对电导率的测试.在扬花期进行了气孔导度、胞间CO2浓度和净光合速率的测定.结果表明:高浓度盐胁迫(250 mmol/L NaCl)下,簇毛麦2V、3V和7V染色体能有效缓解盐胁迫对小麦的危害;簇毛麦3V染色体对不同浓度盐胁迫均表现耐盐性,3V染色体上可能携有耐盐基因;簇毛麦2V、5V、7V染色体上可能携有高光效基因,DS2V、DA5V和DA7V可作为培育高光效小麦的育种材料. 相似文献
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叶色突变体是研究植物光合系统的结构和功能、叶绿素生物合成及其调控机制的理想材料。为了探究哈密瓜叶色黄绿突变体Cmygl-1的光合生理特性,以突变体、野生型近等基因系及F2遗传群体为试材,对叶色表型、农艺性状指标分别进行调查统计,并采用分光光度计法和试剂盒法分别测定叶绿素含量和酶活性,利用LI-6400光合仪和透射电镜分别进行光合特性测定和叶绿体结构扫描。结果表明,突变体叶色黄绿性状能够稳定遗传,受1对隐性等位基因控制;突变体叶片中光合色素含量显著降低,叶绿体膜较模糊,类囊体片层数减少,排列松散;突变体的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)显著升高,胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)与野生型没有显著性差异,说明突变体的高净光合速率可能为非气孔因素;在低CO2浓度环境下,突变体净光合速率显著高于野生型,说明其具有较强的CO2固定能力;突变体遭受膜脂过氧化损伤,丙二醛(MDA)和过氧化氢(H2O2)含量显著升高;其过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性和GSH/GSSG值均显著高于野生型,表明其能够激活自身抗氧化酶系统,清除体内过量的活性氧物质;突变体丙酮酸磷酸双激酶(PPDK)、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)和核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)等光合碳同化关键酶活性均显著高于野生型,可能是突变体净光合速率升高的原因。本研究结果为突变体高光合特性的分子调控机制研究奠定了基础。 相似文献
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滇I型不育系和保持系是我国粳稻杂种优势利用最主要的技术体系之一。本研究利用Li-6400便携式光合测定系统测定了79对滇I型同核异质粳稻不育系及保持系上三叶的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2 浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、气孔限制值(Ls)和叶绿素相对含量(SPAD)。结果表明,不育系间及保持系间的光合参数在3个叶位上都达到了极显著水平,基因型间的这种显著差异为高光效育种提供了宝贵的遗传基础。同一叶位上不育系与保持系间的光合参数具有显著的正相关。除SPAD值外,其他光合参数值在不育系与保持系间没有显著差异,但不育系的SPAD值显著大于保持系。叶绿素相对含量不是粳稻提高光合作用的限制因子;滇I型细胞质对光合作用没有负效应;利用滇I型细胞质转育的不育系的叶绿素含量很可能有所提高。基于剑叶光合参数值对保持系及不育系的聚类,不育系和保持系可分别分为高和较低光合速率的类型。本研究为滇I型不育系的高光效育种提供了理论基础,也可作为杂交粳稻高光效的理论参考。 相似文献
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玉米–大豆带状套作模式下,宽窄行种植玉米,窄行叶片存在着明显的光限制现象。采用低(A1:众望玉18)、中(A2:川单418)、高(A3:荣玉1210)光效玉米品种,玉米–大豆带状套作种植模式,带宽固定为2 m,每带种植2行玉米2行大豆,设置大豆行距40 cm和玉米不同的窄行行距(B1:20 cm; B2:40 cm; B3:单作)。探究套作高光效玉米窄行穂位叶在不同窄行光胁迫下的光合指标差异。结果表明,与低光效和中光效品种玉米相比,套作常规行距(40cm)下,高光效玉米品种(荣玉1210)窄行穗位叶光合速率、PEPCase活性分别显著高出46.9%、230.1%和11.8%、13.98%;对弱光(10:00前、16:00后)的利用效率及叶绿体结构完整程度较高,而叶绿素初始荧光(Fo)和最大荧光(Fm)较低;随套作窄行行距减小,3类品种玉米窄行穗位叶光合速率、光合作用关键酶活性均呈下降趋势,叶绿素初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)及有效光化学量子产量(Fv'/Fm')均呈现不同程度的升高,但均以套作高光效玉米变化幅度最小。套作高光效玉米在套作环境中窄行穗位叶的光合速率、光合作用关键酶活性、产量与单作差异均未达显著水平,而低光效玉米和中光效玉米套作与单作相比,光合速率、PEPCase活性显著降低28.9%、24.2%和7.4%、5.5%。因此,不同玉米品种适应套作窄行光胁迫的能力差异显著,套作高光效玉米(荣玉1210)在套作条件下仍具有相对理想的光合生理指标,这为其适应套作光环境并获得高产提供了理论依据。 相似文献
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水稻低叶绿素含量突变对光合作用及产量的影响 总被引：8，自引：0，他引：8
突变体水稻叶绿素含量仅是其野生型水稻的51%,但是其饱和光合值在低氮、中氮、高氮处理下,却比对照野生型水稻分别高3.7%、20.4%与39.1%。为了探究其生理学机制,分别在大田与盆栽试验中,不同氮肥水平研究了突变体材料与野生型材料的叶片Rubisco酶含量、气孔导度、水通道蛋白表达水平、叶绿素荧光、叶片解剖结构和叶绿体超微结构。叶绿体超微结构表明突变体材料虽然叶绿素含量降低,叶绿体的发育并未受到影响;叶绿素荧光试验结果表明,高光强下,低叶绿素含量突变体并未受到光抑制,光反应电子传递未受影响。气孔导度数据、叶片显微结构观察与水通道蛋白基因表达数据表明叶黄突变体具有较高的气孔与叶肉导度;同时低叶绿素含量突变体内较高的Rubisco酶含量也是其在高光照条件下具有较高光合速率的重要原因。产量数据表明,叶黄突变体虽然生育期短,但其产量水平与对照无显著差别,这可能与其高光强条件下有较高的光合速率有关。上述试验结果表明高叶绿素含量并不是叶片高光合速率的必需条件。在今后的高光效育种中,挑选叶绿素含量适宜的品种更有利于叶片内氮素在其他光合器官中的分配,提高光合效率,最终获得高光效品种。在本研究中使用的叶绿素含量降低突变体在高光效育种中有潜在的研究价值。 相似文献
8.
以17份马铃薯品种为试材,共测定8个光合指标,分别为Pn、Gs、Ci、Tr、SPAD值、CE、Ls、iWUE,结合显著性分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析等方法,对参试材料进行了遗传变异分析与高光效种质筛选。结果表明,17个马铃薯品种的光合性状差异明显,光合性状在不同品种间的变异系数介于5.547%～27.722%之间;其中Gs、Pn、CE、iWUE的变异较大;各性状广义遗传力均小于60%,其中Ci、Pn、CE、Ls的广义遗传力属于中等水平;筛选出高光效种质1份、中等光效种质14份和低光效种质2份,可作为光合机制研究及高光效育种的材料。另外,SPAD值与光合效率综合评价指数显著正相关,可以作为高光效群体评价的初筛指标,并且证明了湖北二高山环境中,具有筛选出高光效品种的可能性。 相似文献
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转Bar基因小麦及其杂交后代旗叶光合特性的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
Nong4是Bar基因插入在受体小麦D染色体组上的转Bar基因小麦,由于其具有抗除草剂功能,转Bar基因小麦将成为选育高产优质抗除草剂小麦品种的重要材料。笔者以转Bar基因小麦及其与当地常规品种皖麦48的杂交F1代为材料,结合光合和叶绿素荧光参数等指标,系统地研究了转Bar基因小麦及其F1代的产量性状、旗叶的光合特性,探讨了转Bar基因小麦及其F1代产量性状产生的影响,并从光合特性的角度揭示其原因所在,为转Bar基因小麦的高光效杂交后代的选育提供了科学依据。研究结果表明在农艺性状、光合特性的表现上,以Nong4为亲本的正交F1Nong4×Wanmai48比反交F1Wanmai48×Nong4有更好的优势表现,呈较强的中亲优势或一定的超亲优势,如其穗长、千粒重超亲优势率分别达到5.17%和4.41%。笔者研究分析Nong4及其正交F1Nong4×Wanmai48产量优势产生的原因可能是其光能转化效率高、电子传递能力强、光合产物积累多等的综合表现。所以,在选育抗除草剂小麦杂交后代时,可以以Bar基因插入在D染色体组上的Nong4为父本,以当地优质高产品种为母本,从而获得高光效的杂交后代。 相似文献
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叶色突变体是研究高等植物光合作用、叶绿素代谢途径、叶绿体结构与功能分子机制的理想材料。本研究从EMS(ethyl methane sulfonate)处理的缙恢10号(Oryza sativa L.ssp.indica)诱变群体中发现了一个苗期呈现黄绿色、抽穗期渐变为淡绿色的叶色突变体,命名为yellow green leaf 9(ygl9)。与野生型相比,ygl9苗期和分蘖期光合色素极显著降低,抽穗期光合色素显著降低,气孔长度、气孔导度和蒸腾速率极显著增加,净光合速率无明显变化。透射电镜观察表明,ygl9的嗜锇小体增多、基粒模糊、基质片层减少且疏松,但叶绿体结构基本完整。遗传分析显示该突变性状受1对隐性核基因调控。利用西农1A/ygl9 F2群体中的759株隐性单株,最终将YGL9定位在第3染色体短臂SSR标记S03-1和In Del标记Ind03-19之间,遗传距离分别为0.13 c M和0.07 c M,物理距离为63 kb。本研究为YGL9基因的克隆和功能分析奠定了基础。 相似文献
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用覆盖抗褐飞虱基因Bph15的两个BAC克隆,即20M14 (27 kb)和64O9 (36 kb)作为探针,对非洲栽培稻、药用野生稻和宽叶野生稻体细胞染色体进行荧光原位杂交(FISH)。两个BAC克隆均被定位于非洲栽培稻和药用野生稻第4染色体的短臂上,杂交信号的百分距离分别为37.03±4.11和81.22±3.62,相应的信号检出率为41.18%和38.22%。在宽叶野生稻中,有两对同源染色体同时检出信号,分别定位于染色体的短臂和着丝粒区,信号距着丝粒平均百分距离分别为87.78±5.23和0,信号检出率为52.58%。由此推知,这两个BAC克隆在非洲栽培稻和药用野生稻的第4染色体分布同线且同区,并且在宽叶野生稻的DD基因组也存在Bph15基因的同源序列。在未封阻的情况下,BAC克隆在非洲栽培稻的多条染色体上有杂交信号,表明它和栽培稻C0t-1 DNA在一定程度上具有同源性。上述结果初步显示Bph15在3个稻种染色体中的相对位置。文章讨论了Bph15在3个种间的关系,为有效分离和利用Bph15基因提供了有益的依据,对不同基因组及二倍体和四倍体中功能基因可能进化机制的分析提供了线索。 相似文献
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为了探索栽培稻与药用野生稻种间杂种体内异源基因组重组引起的DNA甲基化变异规律,及其生物学效应,利用甲基化敏感扩增多态性(MSAP)技术对辽粳944、药用野生稻及其杂种F_1不同发育时期的叶片和小穗基因组DNA甲基化水平和模式的遗传变异特点进行了分析。结果表明,辽粳944、药用野生稻及其杂种F_1的叶片和小穗DNA的甲基化水平表现出相同的变化趋势,即随着生长发育的进行,DNA甲基化水平呈下降趋势,各组织的全甲基化率均显著高于半甲基化率(P=0.000);杂种在分蘖期、减数分裂期及开花期叶片DNA平均总甲基化率、全甲基化率和半甲基化率分别为20.19%,16.06%及4.13%,其甲基化水平高于双亲;而杂种在减数分裂期、小孢子发育期及花粉成熟期小穗DNA平均总甲基化率、全甲基化率和半甲基化率分别为17.38%,13.67%及3.71%,均比辽粳944高,而比药用野生稻低;杂种小穗的半甲基化率显著高于辽粳944(P=0.015)。杂种叶片和小穗DNA的甲基化模式均有5种类型。经过对94个甲基化特异片段的序列分析,有38个片段的序列与已知或假定功能的基因具有同源性。为进一步研究栽培稻与野生稻种间杂种不育机理奠定了基础。 相似文献
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Susan R. McCouch Megan Sweeney Jiming Li Hui Jiang Michael Thomson Endang Septiningsih Jeremy Edwards Pilar Moncada Jinhua Xiao Amanda Garris Tom Tai Cesar Martinez Joe Tohme M. Sugiono Anna McClung Long Ping Yuan Sang-Nag Ahn 《Euphytica》2007,154(3):317-339
This paper summarizes results from a decade of collaborative research using advanced backcross (AB) populations to a) identify
quantitative trait loci (QTL) associated with improved performance in rice and to b) clone genes underlying key QTLs of interest.
We demonstrate that AB-QTL analysis is capable of (1) successfully uncovering positive alleles in wild germplasm that were
not obvious based on the phenotype of the parent (2) offering an estimation of the breeding value of exotic germplasm, (3)
generating near isogenic lines that can be used as the basis for gene isolation and also as parents for further crossing in
a variety development program and (4) providing gene-based markers for targeted introgression of alleles using marker-assisted-selection
(MAS). Knowledge gained from studies examining the population structure and evolutionary history of rice is helping to illuminate
a long-term strategy for exploiting and simultaneously preserving the well-partitioned gene pools in rice. 相似文献
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Tomosaburo Yabuno 《Euphytica》1990,50(3):191-195
Summary Recurrent backcrossing has been carried out with a view to transfer a gene for non-glutinous endosperm from two strains of O. glaberrima (Wx
g
/Wx
g
) to glutinous japonica and indica varieties (wx/wx) of Oryza sativa. In the course of backcrosses Wx
g
/wx segregants were crossed with each of the two glutinous varieties of sativa as the respective recurrent male parent. The wx/wx and Wx
g
/wx segregants in the successive generations were consistently fully fertile and semi-sterile, respectively. The semi-sterility of Wx
g
/wx plants was attributable to abortion of most of the pollen grains carrying the gene wx. The nucleus but not cytoplasm was related to the semi-sterility. The Wx
g
/Wx plants having the gene for non-glutinous endosperm of a glaberrima strain and a japonica variety of sativa were also semi-sterile. Both wx- and Wx-megaspores in the plants heterozygous for the gene Wx
g
were deleteriously affected. The results could be explained by assuming that a factor tightly linked with the gene Wx
g
of glaberrima sterilizes gametes not carrying it in the heterozygotes and that the gametocidal action is exerted when combined with the sativa nucleus by the recurrent backcross method. 相似文献
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Interspecific cytoplasm substitutions of an Indica strain of Oryza sativa L. and O. Glaberrima
Steud
Yoshio Sano 《Euphytica》1985,34(3):587-592
Summary To study differential nucleus-cytoplasm interactions between the two cultivated rice species, Oryza sativa and O. glaberrima, cytoplasmic substitution lines were made by using a glaberrima strain (G) and an Indica strain of sativa (S). The G cytoplasm had no adverse effect on pollen development when combined with the nucleus of S. On the other hand, when the S cytoplasm was combined with the G nucleus, the substitution line showed no seed set because of male sterility although the pollen grains were normally stained with I2-KI solution. A dominant gene derived from S strain seemed to cause anther indehiscence in the substitution line. Further, a restorer gene (Rf
j)from Akebono of Japonica type was effective on pollen restoration in the male sterile line, suggesting that the S cytoplasm is the same as those of Japonica type in terms of a fertility-restoring system.This paper is Genetic studies of speciation in cultivated rice. 4. 相似文献
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利用生物反应器大量生产东北刺人参不定根的研究 总被引：2，自引：2，他引：0
为了大量生产东北刺人参不定根,研究了培养方式和反应器内培养基中IBA浓度、糖种类以及白糖浓度对其不定根增殖生长的影响,结果表明生物反应器可大量生产东北刺人参不定根;在反应器培养时,MS培养基中添加3 mg/L的IBA时不定根长势较好,其鲜物重、干物重最大,分别达到378.3 g、34.8 g;而白糖和蔗糖对不定根的增殖效果显著好于葡萄糖和果糖,因此,选用低价的白糖作为碳源,白糖浓度为50 g/L时其鲜物重、干物重以及增殖系数达到最大,分别为551.9 g、57.2 g和26.6。 相似文献
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Summary Several hybrids between Oryza sativa and O. glaberrima and their backcrosses with O. sativa were studied. Their seed sterility was very different; large differences were also observed in the level of pollen sterility and in the earliness of microspore failure. The proportion of aborted embryo sacs was much lower than the rate of sterile male gametophytes. The backcross populations were much more sterile than the corresponding F1 hybrids. On the base of our observations and according to the literature, we may conclude that genic unbalance is the main cause of sterility of these hybrids, but that physiological factors may also be involved. Thus a restoration of fertility is generally possible by selection. On the other hand, male-sterile lines could be bred from some of these hybrids. 相似文献