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我国玉米自交系叶片保绿性及其与产量的关系 总被引：18，自引：1，他引：17
选用我国75个常用不同基因型玉米自交系,对其叶片保绿性参数进行了定点动态测定。结果表明,不同自交系抽丝后叶片保绿度的变化均符合方程y = aeb-cx/ (1+eb-cx),成熟期的绿叶数、成熟期叶绿素含量和相对绿叶面积平均衰减速率(Vm)可作为区分玉米保绿型与非保绿型的关键指标。按照Hiechical聚类分析方法,筛选出12个保绿型自交系,其成熟期相对绿叶面积在60%以上,其Vm平均值为0.687% d-1,在生长季内相对绿叶面积无大幅度衰减,成熟期绿叶数多,叶绿素含量较高;其余63个为非保绿型自交系,还可分为植株叶片衰老较快型与植株叶片衰老较慢型两个亚类。不同自交系抽丝后叶片保绿性与叶面积持续期、单株产量均呈正相关。保绿型的叶面积持续期和单株产量比非保绿型分别高20.02%~23.87%和50.44%~59.38%;与非保绿型自交系相比,保绿型在籽粒灌浆期绿叶面积大,叶绿素含量高,群体光合速率高,光合作用时间长,因而生物产量较高。 相似文献
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棉花叶片衰老生理研究进展 总被引：9，自引：1，他引：9
随着转基因棉花的大面积推广,棉花早衰发生加重,已经成为制约棉花发展的重要因素,有关早衰的研究成为学者关注的焦点。综述了近年来国内外有关棉花叶片衰老生理的研究结果,主要包括衰老过程中各种生理生化指标的变化特征,以及防止棉花叶片衰老的各种调控措施。文中概述了一些常用的棉花叶片衰老生理生化指标,如叶绿素、蛋白质、丙二醛(MDA)、活性氧清除系统(SOD、POD、CAT)、激素(生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸、乙烯、多胺)等。大量研究表明在棉花叶片衰老过程中叶绿素、蛋白质含量急剧下降,而MDA含量快速上升,活性氧清除系统酶活性产生相应的变化,各内源激素的含量也具有各自变化特点。针对棉花早衰的生理过程,通过采用植物生长调节剂,氮、钾、钙3种肥料,以及水分、光照、温度、气体等环境因子的调节措施来预防叶片早衰以及对出现叶片早衰后的稳产措施。最后对棉花叶片早衰的研究方向进行了展望。 相似文献
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小麦叶片的衰老会导致产量的损失,而叶绿素降解是小麦叶片衰老的明显特征,分析小麦叶绿素降解过程中脱植基反应的相关基因叶绿素酶（TaCLH）和脱镁叶绿素水解酶（TaPPH）在春性小麦叶片衰老过程中的作用,为解析小麦叶绿素降解的分子机制提供参考。以10个春性小麦品种为参试材料,对衰老过程中TaCLH和TaPPH的相对表达量进行测定,结合不同品种在开花后不同时期的相对叶绿素含量（SPAD）、功能绿叶面积（GLAD）和叶绿素荧光参数的变化规律,研究叶片衰老过程中TaCLH和TaPPH与SPAD、GLAD和叶绿素荧光参数的相关关系。结果表明,TaPPH的相对表达量与GLAD、SPAD及叶绿素荧光参数[ETR、Fv/Fm、Y(Ⅱ)]等生理指标之间存在极显著负相关关系,与TaCLH相对表达量存在极显著正相关关系,表明TaPPH在春小麦叶绿素降解过程的脱植基反应中起主要作用。 相似文献
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为了探讨不同衰老型玉米叶片在衰老过程中光化学反应及其对光合能力维持的贡献, 本研究使用持绿玉米品种“齐319”和早衰玉米品种“黄早四”, 在控制的条件下, 用乙烯利诱导离体叶片衰老, 通过快速叶绿素荧光诱导动力学曲线(OJIP曲线)和820 nm光吸收等技术, 研究了衰老过程中叶片叶绿素含量、光合速率、光系统I (PSI)、光系统II (PSII)以及光合电子传递体活性的变化。结果表明, 在衰老过程中, 齐319叶片叶绿素含量和光合速率的下降速度明显慢于黄早四, 是功能型持绿品种。玉米叶片的衰老伴随着OJIP曲线的J、I、K、L点荧光的增加, 以及远红光诱导820 nm光信号落差的下降。与齐319相比, 黄早四叶片的OJIP曲线和820 nm光吸收曲线的变化更剧烈。我们认为, 在衰老过程中PSI和PSII光化学活性的快速下降和光合电子传递功能的衰退是玉米叶片光合能力迅速下降的重要原因之一。在此基础上, 讨论了衰老过程中玉米叶片中与光合作用有关蛋白与光合能力下降的可能关系。 相似文献
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基于叶片面积玉米叶片保绿度开花后衰减特性初步研究 总被引：2，自引：0，他引：2
摘要：采用Excel工作表及Origin7.0统计分析软件对基于绿叶面积玉米叶片保绿度开花后衰减特性进行了初步研究,结果表明：玉米开花后叶片保绿度衰减符合方程y=aeb-cx/(1+eb-cx);不同基因型玉米叶片保绿度衰减启动时间、最大衰减速率和最大衰减速率出现时间等衰减特性差异较大;即使相同基因型在不同环境条件下叶片衰减特性也不尽相同。采用y=aeb-cx/(1+eb-cx)模拟方程能比较全面揭示叶片保绿度的动态变化过程。 相似文献
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Ramakrishnappa Archana Kunnummal Kurungara Vinod Subbaiyan Gopala Krishnan Elangovan Devi Chandra Vadhana Prolay Kumar Bhowmick Vikram Jeet Singh Ranjith Kumar Ellur Lekshmy Sathee Pranab Kumar Mandal Haritha Bollinedi Shekharappa Nanda Kumar Sonu Mariappan Nagarajan Ashok Kumar Singh 《Plant Breeding》2023,142(3):312-326
Functional stay-green (FSG) is characterized by delayed senescence during the reproductive stage in rice. A recombinant inbred line (RIL) population derived from ‘Pusa 677’/‘PSG16’ was used to study the genetics of FSG in a rice mutant, ‘PSG16’. The RILs exhibited significant variation under two N regimes for agro-morphological traits, leaf chlorophyll content, flowering time, yield components and nitrogen (N) use. Using a genome wide linkage map spanning 1910.8 cM with 104 polymorphic markers, we have mapped six major quantitative trait loci (QTLs). One robust QTL on chromosome 1 was associated consistently across different N regimes with chlorophyll content and flowering time. The QTL on chromosome 7 was associated with grain number, whereas the QTL on chromosome 6 was found related to N harvest index and spikelet fertility. Although ‘PSG16’ showed a clear advantage in grain yield as well as having better N assimilation, we could not establish a direct genetic relationship SG trait and N use. Based on the QTL information, FSG trait of ‘PSG16’ could be useful in deciphering multiple stress responses in rice. 相似文献
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粳稻叶绿素含量QTL与其合成降解相关基因的比较分析 总被引：3，自引：1，他引：2
为剖析水稻叶绿素不同时期的表达规律及后期持绿的遗传机制,以沈农265和丽江新团黑谷的粳-粳交重组自交系为材料,对水稻分蘖期、抽穗期和成熟期的叶绿素含量以及生育后期的持绿能力进行QTL定位分析。检测到5个控制分蘖期叶绿素含量的QTL、7个控制水稻抽穗期叶绿素含量的QTL和10个控制成熟期叶绿素含量的QTL,分布在除第5染色体以外的11条染色体上。比较它们与编码叶绿素合成及降解过程中的重要酶的基因发现,虽然生育前期检测到的QTL较少,但对应的叶绿素合成降解相关基因却较多。随生育期的推移,检测到的QTL数目增多,但对应的叶绿素合成降解相关基因却减少。暗示生育前期大多数叶绿素合成(降解)相关基因表达的水平差异不大,后期控制叶绿素合成降解的个别关键基因表达水平增加。并以此为基础提出了叶片生育后期持绿的两种可能遗传基础。 相似文献
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耐低钾玉米自交系延缓叶片衰老的生理特性 总被引：2，自引：0，他引：2
以典型的耐低钾玉米自交系90-21-3和低钾敏感玉米自交系D937为试材,采用大田试验,研究了生育后期低钾胁迫对不同自交系叶片持绿性、叶绿素含量、光合特性及叶绿素荧光参数、烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)和NAD激酶(NADK)活性、保护酶活性的影响,探讨耐低钾玉米延缓叶片衰老的生理特性。结果表明,低钾胁迫持续到生育后期,90-21-3与D937相比,叶片持绿时间长,叶绿素含量下降缓慢,叶片净光合速率(Pn)高;胞间CO2浓度(Ci)和气孔限制值(LS)上升幅度小;FPSII、Fv、Fm高,而Fo明显低;PEPC和NADK活性高;MDA含量上升缓慢且维持较低水平;抗氧化酶SOD、POD和CAT活性相对较高。低钾胁迫下,90-21-3自交系延缓叶片衰老的原因可能为持绿性较好,延长了叶片功能期;光合能力强,受光抑制程度较轻;NADK活性稳定,为光反应提供电子受体NADP,同时PEPC活性较高,暗反应又能固定相对较多的CO2,从而保证了CO2的供应;光反应和暗反应的协同,使90-21-3自交系具有相对较高的光合速率,同时抗氧化酶又具有较高的活性,可有效清除活性氧。 相似文献
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水稻T-DNA插入突变体库中Rubisco抗氧化胁迫株系的筛选 总被引：2，自引：0，他引：2
以水稻(Oryza sativa L. subsp. japonica)品种“中花11”构建的T-DNA插入突变体库为材料,用甲基紫精诱导叶绿体产生活性氧,通过SDS-PAGE电泳分析Rubisco含量相对于野生型的变化,筛选耐氧化胁迫的株系。结果表明,与对照相比,突变体材料各个株系叶片中的Rubisco小亚基的相对含量有较大差异,说明这种筛选Rubisco突变体的方法是可行的,且从中找到了两株Rubisco耐氧化胁迫的株系。 相似文献
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水稻早衰突变体esl5的鉴定及其基因精细定位 总被引：1，自引：0，他引：1
叶片早衰直接影响作物产量和品质, 鉴定早衰突变体、图位克隆调控基因对于研究植物衰老机理具有重要的意义。以甲基磺酸乙酯诱变水稻籼型恢复系缙恢10号, 获得一个早衰突变体esl5 (early senescent leaf mutant 5), 本文对其进行了形态鉴定、细胞学观察、理化分析和基因定位等研究。结果表明, 与野生型相比, esl5的苗期叶片正常, 分蘖期呈黄绿色, 孕穗期开始叶片中上部逐渐黄化衰老; 衰老部位的细胞结构异常, 细胞膜降解, 叶绿体基质片层疏松、排列不规则, 光合色素含量和光合速率极显著下降。此外, esl5的·OH和H2O2含量极显著升高, SOD和CAT的活性则极显著降低。与野生型相比, esl5的生育期延长了20 d左右, 千粒重显著增加, 穗粒数、实粒数和结实率则显著降低。esl5受1对隐性核基因调控, 精细定位在第3染色体Indel标记Indel03-1和Indel03-2之间83.4 kb的物理范围内, 包含11个注释基因, 这为ESL5的克隆和功能研究奠定了基础, 也有利于水稻品种的遗传改良。 相似文献
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Reduced leaf senescence (stay-green) has been demonstrated to improve tolerance of post-flowering moisture stress in grain
sorghum. A number of quantitative trait loci (QTLs) associated with stay-green have been identified in sorghum, to facilitate
transfer of this trait into adapted genetic backgrounds. This study reports initial evaluations, in both well watered and
post-flowering stress environments, following partial introgression (BC2F3/BC1F4 generations) of four stable stay-green QTLs (StgB, Stg1, Stg3 and Stg4) from donor parent B35 to senescent variety R 16. The majority of the introgression lines had higher leaf chlorophyll levels
at flowering (a distinctive trait of the donor parent) and a greater percentage green leaf area during the latter part of
grain filling, than did R 16, indicating that the stay-green QTLs were expressed phenotypically in the R 16 background. None
of the QTL introgression lines achieved the same level of stay-green as B35, however. Maintenance of a greater relative green
leaf area during the latter half of grain filling was related to a greater relative grain yield in two of three post-flowering
moisture deficit environments in which the materials were evaluated (r
2 = 0.34 in 2004–2005 and r
2 = 0.76 in 2005–2006), as was a direct measure of leaf chlorophyll in one of the post-flowering stress environments in which
this was measured (r
2 = 0.42, P < 0.05). Thus the study provided useful evidence that the marker-assisted backcross transfer of stay-green QTLs from B35
into an adapted, but senescent background has the potential to enhance tolerance of post-flowering drought stress in sorghum. 相似文献
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棉花叶片早衰的诊断及遗传效应分析 总被引：4，自引：0，他引：4
比较了利用活体叶片快速、无损害诊断棉花叶片早衰的SPAD差值法和绿色叶面积分级诊断方法,并分析了棉花叶片早衰的数量遗传行为。选用不同叶形和早衰类型的9个棉花品种(系),比较开花当天倒4叶及以后每5 d一次的SPAD值表明, 早衰棉花品种在开花35 d后SPAD值明显降低,因此,将开花后35 d和开花当天倒4叶的SPAD的差值作为诊断棉花叶片早衰的指标。构建持绿亲本33B和早衰亲本CJ463的6个世代(P1、F1、P2、F2、BC1和BC2),用联合尺度检验法对其叶片早衰的数据进行世代均值分析,结果表明棉花叶片早衰主要受加性遗传效应控制,至少是一对加性效应的主基因控制陆地棉叶片早衰遗传,且遗传力较高,说明对持绿材料的早代选择是有效的。总之,用SPAD差值和绿色叶面积分级两种诊断叶片早衰的方法来分析叶片早衰遗传及其与叶面积关系的结果基本一致。 相似文献
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水稻早衰突变体psls1的基因定位及克隆 总被引：1，自引：0，他引：1
水稻叶片早衰直接影响作物的光合效率,减少产量,降低品质。深入研究早衰的分子机制对控制和延缓衰老具有重要意义。本文报道了一个早衰突变体psls1(premature senescence leaf with spots)的基因定位及克隆结果。突变体在发育到七叶期以后,叶片自下而上叶绿素含量下降,过氧化氢过量积累,突变体叶片逐渐黄化至枯萎;其他农艺性状如株高、分蘖数、主穗长、结实率和穗粒数也相应变差。电镜观察进一步发现,psls1衰老叶片中叶绿体降解、类囊体基粒片层模糊,嗜锇颗粒明显增多。遗传分析表明,psls1受1对隐性基因控制,利用psls1×IRAT129杂交组合F2分离群体中的1690个早衰个体,将基因PSLS1定位在第7染色体分子标记ZS-3和ZS-8之间89 kb的范围内。测序研究发现,区间内一个编码铁氧还依赖的谷氨酸合酶基因LOC_Os07g46460的第2外显子末位的G被替换为A,导致转录本的错误剪切,突变体的c DNA缺失了57 bp碱基片段。在突变体中该基因表达量下降,谷氨酸合酶活性降低,其产物谷氨酸含量显著下降、其他氨基酸代谢紊乱。水培低氮处理下可诱发突变体psls1早衰。研究结果表明,由于PSLS1突变使得谷氨酸合酶失活,氮代谢异常而导致突变体psls1早衰。 相似文献
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植物的碳代谢过程与植株生长和产量形成密切相关,是受源库关系影响最明显的生理过程之一。研究减库对大豆叶片碳代谢的影响,可为明确源库关系失衡导致的减产机理研究提供理论依据。以早熟大豆品种苏豆13为材料,于2019年和2020年在江苏省农业科学院大豆试验站进行池栽试验,在大豆R4期设置减库处理(去除全部豆荚、去掉1/2豆荚和全部种子损伤处理),以正常植株为对照,研究减库对大豆碳代谢的影响。结果表明,减库处理延缓了叶片衰老和脱落,导致叶片持绿。减库处理显著抑制了短期内的净光合速率(Pn),但是未影响初始羧化速率(a)。Pn降低主要受气孔限制,随时间延长,光合抑制作用逐渐减弱并转为促进作用,在生育后期,减库处理的叶片仍能保持相对较高的a、蔗糖磷酸合成酶(SPS)、蔗糖合成酶(SuSy)和酸性转化酶(SAI)活性及光合色素、可溶性糖、淀粉、蔗糖和果糖含量,利于维持相对较高的光合性能。减库处理导致更多的光合产物向营养器官分配,茎、叶片和叶柄在一定程度上成为新的库器官,利于生育后期的叶片光合产物输出并保持相对较高的碳代谢水平。去除全部豆荚和种子损伤处理延缓叶片衰老和脱落、光合性能和碳代谢水平降低的作用... 相似文献
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Functional stay-green has been regarded as a promising characteristic to be introduced for improving rice yield potential.
A functional stay-green rice “SNU-SG1” that was identified from japonica rice collections was compared with two regular high-yielding
rice cultivars (HYVs) for the temporal change of leaf chlorophyll, soluble protein, and root activity, and nitrogen accumulation
and remobilization during the grain-filling period. SNU-SG1 had slower decreasing rate and maintained higher concentration
of chlorophyll and soluble protein in upper four leaves during the grain-filling period than HYVs “Suweon490” and “Andabyeo”,
revealing a typical stay-green characteristic. Even though SNU-SG1 remobilized almost the same proportion of N accumulated
before heading as HYVs to grain, it maintained much higher leaf N concentration due to the significantly higher N accumulation
that is ascribable to the higher root activity sustenance during grain-filling period. The functional stay-green trait of
SNU-SG1 seems to stem not only from the genetic control preventing chlorophyll degradation but also from the higher capacity
to absorb N from soil due to the sustained strong root activity during grain-filling period. SNU-SG1 exhibited higher crop
growth rate during late grain-filling period than HYVs, resulting in higher grain-filling percentage and non-structural carbohydrate
re-accumulation in the stem at the final stage of grain filling. It is concluded that SNU-SG1 has a promising trait “functional
stay-green” contributable to rice yield potential improvement through the improved grain filling. 相似文献
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In Japan, the research on radiation-induced mutation has been conducted as one of the promising methods of plant breeding. Although in the beginning the principal methods used are X-rays and 32P, we now have various kinds of radiation facilities available for mutation breeding. The fundamental aspects of mutation breeding are investigated at several universities and institutes, and the practical breeding work is carried out by the general organization for crop breeding.Among the characters that have been observed as mutated in rice, chlorophyll deficiency, heading time, culm length and grain-weight are most easily obtained. Some of the induced mutants showed the same or higher productivity as compared to the mother variety. Up to date there are many experiments on the procedural problems associated with radiation-induced mutations in crop breeding. The results of these experiments are reviewed in this paper. 相似文献
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找出适宜在多个环境条件下评价小麦持绿性状的表型指标,为快速筛选小麦持绿品系,加速抗旱、高光效育种进程提供数据支撑。以包含306个家系的RIL群体（旱选10号×鲁麦14）为材料,分析了不同水分条件下灌浆不同时期旗叶叶绿素SPAD值、功能绿叶面积持续期（GLAD）以及衰老参数变化特征,并对其与产量性状的相关性进行了研究。结果表明：RIL群体SPAD值、GLAD在整个灌浆期的变化动态复杂,衰老相关参数无法反映其动态变化过程。2种水分条件下,在灌浆后期（花后20、25和30d）SPAD值与粒宽、粒厚、千粒重以及单株产量呈显著或极显著正相关。在灌溉条件下花后10、13、16、19和22d的GLAD与单株产量呈极显著正相关;而在干旱胁迫条件下GLAD与单株产量相关性则未达到显著水平。不同环境条件下,旗叶SPAD值在灌浆后期（花后20、25和30d）相比于GLAD和衰老特征参数与产量性状具有更好的相关性,且测定相对简单,更适宜于持绿品系的快速筛选。 相似文献