一個水稻黃葉突變體的光合、遺傳和農學特性研究.pdf

1、利用300Gy的60Co-γ射線輻照處理保持系Ⅱ32B，獲得了一個黃葉突變體ⅡB11。經與Ⅱ32A回交，育成了一個全生育期帶黃葉標記的不育系黃玉A及其保持系黃玉B。本試驗研究了該突變體的光合特性，利用SSR分子標記對突變基因進行了初步定位，系統(tǒng)分析了黃玉A的農學特性，并應用該黃葉標記不育系開展了種子生產和品種純度鑒定方法和有效性的研究。結果如下： 1、突變體黃玉A(B)與野生型Ⅱ32A(B)的光合色素含量存在顯著差異。播后20-

2、80d，與Ⅱ32A、Ⅱ32B相比，黃玉A、黃玉B的葉綠素(Chl)含量分別減少46.3％-53.2％、43.3％-47.8％，類胡蘿卜素(Car)含量分別減少21.5％-31.9％、19.7％-30.9％。Ⅱ32A(B)的Chl a/Chl b和Car/Chl比值分別為4.1和0.20左右，黃玉A(B)的則分別高達7.5和0.25左右。以黃玉A、Ⅱ32A為母本與恢復系R3027配組生產的2個F1代，其劍葉的光合色素含量及比例沒有顯著差異

3、，與野生型植株相近。 2、不同時間段內測定的突變體葉片光合氣體交換速率均高于野生型，黃玉A、黃玉B在13：10-13：39時的PN為18.4μmol CO2 m-2 s-1、18.7μmol CO2 m-2 s-1，分別較Ⅱ32A、Ⅱ32B增加11.7％、25.0％。不同材料的光響應曲線也存在一定差異，突變體較野生型表現較強的光合效率和耐光抑制能力。當光合光量子流量(PPFD)大于500μmol m-2 s-1以上時，與Ⅱ32A

4、、Ⅱ32B相比，黃玉A、黃玉B的凈光合速率(PB)分別增加19％-28％、11％-17％，但表觀量子效率(AQY)分別為0.042、0.044，與對照相近。黃玉A/R3027在PPFD大于500μmol m-2s-1以上時的PN值比Ⅱ32A/R3027的增加12％-19％；其AQY為0.054，比Ⅱ32A/R3027的增加28％。突變體的PS2最大光化學量子產量(FV/FM)、PS2有效光化學量子產量(Fv'/FM')、PS2的實際利用

5、量子產額(φPS2)、非環(huán)式電子傳遞速率(ETR)均顯著高于野生型；在吸收光能的分配上，突變體的光化學猝滅(qP)較高、非光化學猝滅(qN)較低。 3、通過親本與其它品種的雜交F2代群體葉色分離比例分析，確定該黃葉突變屬于單基因隱性遺傳，突變基因暫命名為xl(t)。進一步用兩個F2群體(黃玉B×Ⅱ32B和黃玉A×泥青粘)開展了與水稻SSR分子標記的連鎖分析，獲得了一個與該突變基因緊密連鎖的SSR標記RM21，遺傳距離為3.74c

6、M。根據RM21在水稻基因組上的位置，將該黃葉突變基因定位在第11染色體上。 4、黃玉A的育性穩(wěn)定，鑒定花粉不育度達99.4％；抗病性與野生型對照Ⅱ32A相仿；雖然黃玉A較Ⅱ32A植株變矮，生育期縮短，柱頭外露率有所下降，每穗粒數變少，但其與恢復系R3027、明恢63、99亞162配制的雜交組合在生育期比用Ⅱ32A配制的縮短9-11天的情況下，雜種產量仍然顯著高于用Ⅱ32A配制的相應組合，表現很強的雜交優(yōu)勢。 5、應用葉

7、色標記苗期鑒定黃玉A、黃玉A/R6547、黃玉A/HX3的品種純度分別為100％、96.68％、96.71％，與按照田間小區(qū)種植鑒定的方法得到的結果沒有顯著差異。黃玉A的繁種產量達1094.3kg ha-1。用黃玉A與R6547、HX3的制種產量分別為2363.3kg ha-1、2265.6kgha-1，比用Ⅱ32A分別增加7.9％和20.9％。 綜上所述，該突變體的多項光合效率指標顯著高于野生型，是一份研究光合作用和培育高光效