超级杂交稻两优培九高产的光合特性及其生理基础   总被引：2，自引：1，他引：2  

吕川根  李霞  陈国祥 《中国农业科学》2017,50(21):4055-4070

超级杂交稻两优培九(培矮64S/9311)是中国超级稻计划完成第一步目标的标志性品种,与其亲本籼稻9311和之前大面积种植的当家杂交籼稻汕优63相比,具有明显的产量超亲优势和竞争优势,近15年来累计种植面积遥居杂交稻首位。两优培九稻谷产量高的生物学基础是源于优良光合特性而获得较高的生物学产量,因此,研究其光合特性及其生理基础,有助于了解高产杂交稻生长优势的光合特征和利用探索性育种技术提高水稻光合性能,为杂交稻超高产育种和栽培提供理论基础和技术途径。多年较系统的研究发现,与9311和汕优63相比,两优培九在正常生长和衰老过程中,光能吸收、传递和转化效率及碳同化等方面均具有优势,Pn较高,光合性能优异。表现在对强光和弱光、UV-B辐射增强的适应性或耐受能力及抗衰老能力更强;具有多种抵御偏低或过高温度的策略,对不良温度的适应性或耐受能力更强;水分亏缺造成的伤害较轻;光合速率随施用氮肥量的增加而提高,低氮或高氮条件下,均具有光合能力的比较优势;光合作用对大气CO_2浓度升高、土壤pH、盐胁迫等环境条件的适应能力更强。两优培九优异的光合性能与其光合机构和酶学基础有关,表现为叶绿体类囊体膜基粒数多、片层高而长、垛叠密集;叶绿素含量高,出现衰老特征晚,生育后期叶绿体衰败、叶绿素分解速度较慢;具有更高的Rubisco初始羧化活性、总羧化活性和活化率;C4光合途径酶活性较高,在低光强下仍有较高的碳同化效率,CO_2补偿点和光呼吸活性均较低;叶片的SOD、POD等抗氧化酶含量和活性均高,内源O2.-、H_2O_2含量低,抗膜脂过氧化能力较强。笔者认为,高产杂交稻育种要做到"遗传上有性状杂种优势,形态上有优良光合株型,功能上有优异光合性能"的遗传、形态和功能"三优"相结合;探究两优培九C4特性与高光合性能的联系和研究新的更高产杂交稻的光合特性,有助于加深对高产杂交稻光合生长优势的理解和探索针对性技术促进C4光合功能等,从而进一步提高光合生产以至于稻谷产量。  相似文献   

水稻超高产育种的实践与思考   总被引：42，自引：2，他引：42  

邹江石  吕川根 《作物学报》2005,31(2):254-258

20世纪50年代末广东的籼稻矮化育种，60年代IRRI的“绿色革命”和70年代我国三系杂交籼稻的培育成功，都使水稻每公顷产量成吨增加。前两者高产育种的成功主要是利用了矮秆基因，后者则是利用了杂种优势。在尔后的10～20年里，有利基因的发掘利用和育种途径没有很大的突破，单产徘徊不前。笔者认为，利用籼粳亚种间有利性状的  相似文献   

转sbk和sck抗虫基因水稻的获得     

张启军  吕川根  夏士健  宗寿余  漆庆明  虞德容  孙永华 《分子植物育种》2008,6(1):49-52

转入多个抗虫基因是解决水稻抗虫的一条有效途径.本研究采用根癌农杆菌介导法将2个抗虫基因(sbk和sck)同时转入3个水稻品种中,通过一系列的分子检测(PCR和RT-PCR)分析,这2个基因已经成功转入3个水稻品种中并得到了表达;同时还获得1株不含抗生素筛选标记基因(hpt)和抗虫sbk基因,却含抗虫sck基因的转基因植株,命名为YJ27-5sck.用该植株作为供体,通过杂交将sck抗虫基因转育到另外5个水稻品种中且同样得到了表达,获得了不含筛选标记基因的转sck基因阳性植株.  相似文献   

4套水稻稻瘟病鉴别品种对江苏地区主要稻瘟病菌株的抗性分析   总被引：2，自引：0，他引：2  

张磊  张启军  程兆榜  杨豪  周益军  吕川根 《江苏农业学报》2010,26(5)

为构建适于目前江苏地区稻瘟病的水稻鉴别品种,区分不同菌株的毒力,该研究用江苏地区19个主要稻瘟病菌群的菌株,分别在水稻苗期和孕穗期以人工接种的方法,对水稻稻瘟病的中国鉴别品种(CRDS)、日本清泽单基因系鉴别品种(TMGLs)、中国农业科学院构建的丽江新团黑谷近等基因系鉴别品种(LTHNILs)和国际水稻研究所构建的C039系列近等基因系(C039 NILS)进行鉴定。病情调查和统计结果表明,苗瘟与穗颈瘟之间存在极显著的正相关(r=0.599,P0.01)。清泽单基因系和丽江新团黑谷近等基因系对各菌株的抗性差异都较明显,可作为较好的鉴别品种。江苏地区目前毒力较强的稻瘟病菌群是ZD1和ZF1生理小种,尤其是ZF1菌群,这4套稻瘟病鉴别品种对该小种的4个菌株均表现较高的感病率。根据目前江苏地区的水稻品种和稻瘟病菌群特征,将LTHNILs和TMGLs的爱知旭、K3、福锦、K59搭配使用,较适宜作为江苏地区的水稻稻瘟病鉴别品种。  相似文献   

水稻叶片光氧化研究进展   总被引：2，自引：0，他引：2  

夏士健  吕川根 《杂交水稻》2012,(5):1-8

简要介绍了水稻叶片光氧化的成因,综述了光氧化对叶片色素含量、光合速率、PSⅡ结构、电子传递、光合酶及叶片早衰的影响,重点介绍了目前已经克隆或精细定位的水稻叶片光氧化相关基因,并阐述了光氧化研究对水稻育种的积极意义。还介绍了作者发现的籼型两用不育系812HS的光氧化特性及其显性光氧化基因LPO1的研究现状,并提出了LPO1的定位、克隆设想。  相似文献   

田间杂交水稻单年单点5种不同逆境的批量筛选及聚类分析   总被引：6，自引：2，他引：4  

李霞  孙志伟  吕川根  任承刚  曹昆  王超 《中国生态农业学报》2010,18(3):528-534

以48个杂交水稻组合(sz744~sz791)为供试材料, 分别以三系杂交稻“汕优63”和两系杂交稻“两优培九”为对照材料, 在单年水稻生育后期, 在同一实验田中, 分别对其耐高光强、耐低光强、耐水分匮乏、耐高肥及抗早衰等特性进行筛选, 并在收获后考察其结实率。结果表明: 供试水稻材料对不同逆境的耐性表现不同, 结合叶绿素含量、植株干重、穗期田间晒田时叶片Fv/Fm、茎伤流、硝酸还原酶活性等逆境筛选指标以及后期结实率的联合筛选, 通过联合聚类分析, 可将供试水稻对上述5种逆境的耐性分为5类型, 其中结实率与高光强下叶绿素含量变化、叶片硝酸还原酶活性及孕穗期剑叶叶绿素含量的相关系数分别为0.426^**、0.295^*和0.566^**, 水稻当年的结实率也可作为水稻广适性筛选的参考指标  相似文献   

生殖生长期两优培九功能叶光反应特性   总被引：5，自引：2，他引：3  

于光辉  陈国祥  江玉珍  苑中原  吕川根 《作物学报》2010,36(11):1959-1966

在野外条件下,利用荧光动力学分析和生理生化研究技术,对生殖生长期超高产杂交稻两优培九和大面积推广稻汕优63功能叶原初反应、电子传递和光合磷酸化水平进行系统研究,比较光反应特性。结果表明: (1) 与汕优63相比,两优培九功能叶叶绿素含量高22.90%,光合功能期长约50%,叶绿素a/b比值高36.78%;(2) 光能吸收与分配方面,两优培九功能叶单位叶面积吸收的光能不占优势,但保持高吸收的稳定期长,有活性的反应中心数量多,热耗散的能量比例较少,进入电子传递链的能量高;(3) 荧光参数分析发现两优培九PSII供体侧、受体侧和反应中心性能优良,光能吸收、传递和转化为电能效率较高;(4) 叶绿体放氧活性、电子传递链和光合磷酸化活性均显著高于汕优63,表明两优培九电能转化为活跃化学能能力强。  相似文献   

水稻株型因子对冠层结构和光分布的影响与模拟   总被引：3，自引：0，他引：3  

胡凝  姚克敏  张晓翠  吕川根 《中国水稻科学》2011,25(5):535-543

 以3个具有代表性株型的杂交稻为材料,并结合上位2叶伸长期施用氮肥以调节上部叶片的形态,于齐穗期、齐穗后10 d、齐穗后25 d平行测定了株型元素 分层叶面积 冠层光分布。用试验数据验证了由水稻株型因子计算分层叶面积的解析模型,并用该模型分析了3个材料株型因子对冠层结构的影响。进一步根据作物群体光分布模型,验证了分层叶面积与冠层内光分布的数值关系,并用该模型分析了3个材料株型因子对冠层内辐射分布的影响。实现了由水稻株型因子估算冠层结构和冠层内光分布的方法。  相似文献   

水稻光氧化突变体812HS的光合和抗氧化特性     

徐金刚  吕川根  刘莉  吕春芳  马静  夏士健  陈国祥  高志萍 《作物学报》2016,42(4):574-582

本研究旨在通过梅雨前后自然光强明显变化的情况下对水稻叶片光氧化突变体812HS与野生型812S的PSII光化学活性、抗氧化酶活性等生理特性的比较研究,探讨812HS易受光氧化损伤现象的光合生理原因。结果表明,大田自然光照出现强光照前,812HS与812S的叶绿素含量、PSII活性、光合磷酸化活性、净光合速率、抗氧化酶活性和活性氧含量均无显著差异。自然强光照开始(梅雨结束)一段时间后,两种水稻的上述各项指标都发生了明显的变化。突变体812HS的叶绿素含量、PSII活性、非循环式光合磷酸化活性和净光合速率均较812S明显降低。高光强下812HS叶片中抗氧化酶CAT和POD活性的上升幅度则小于812S,从而使其体内富集了更多的O₂^?、H₂O₂和MDA。光氧化突变体812HS对高光照强度较敏感的PSII活性和较低的CAT、POD活性可能是其发生叶片光氧化现象的生理成因。  相似文献   

两系法亚种间杂交稻两优培九结实率与源、库的关系   总被引：5，自引：0，他引：5  

吕川根  宗寿余  赵凌  王才林  邹江石 《江苏农业学报》2000,16(4):193-196

研究了两系法亚种间杂交稻"两优培九"灌浆期上位3叶及茎鞘内储存物对结实率及籽粒产量的作用,并通过调节源、库比例以探讨较高结实率所需的适宜叶粒比.结果表明,茎鞘内储存物和剑叶光合产物对结实率及籽粒产量的贡献率最大,提高出穗前的灌浆物质储备和维持灌浆期剑叶的功能对籽粒的形成最为重要.两优培九的群体叶粒比为1.6～1.7 厘米2/粒、每平方米群体总颖花量为4.8×104 时较易获得90%的结实率和11.0～11.6 t/hm2的产量水平.  相似文献