水稻葉色突變體的光合生理特點(diǎn)及遺傳規(guī)律分析.pdf

1、本研究以810S為對(duì)照，對(duì)淡黃綠葉色突變體標(biāo)810S的光合特性以及雜交后代葉色和光合特性變化規(guī)律進(jìn)行了研究，并利用SSR分子標(biāo)記對(duì)突變基因進(jìn)行了初步定位。主要結(jié)果如下： 1、突變體標(biāo)810S與野生型810S的光合色素含量存在顯著差異。標(biāo)810S的葉綠素a和b含量下降50％左右。葉綠素含量下降是標(biāo)810S葉片呈淡黃綠葉色的根本原因。 2、標(biāo)810S的穎花數(shù)、柱頭外露率和開(kāi)花時(shí)間與對(duì)照基本相當(dāng)，與恢復(fù)系D100和R96-1配

2、制的雜交組合農(nóng)藝性狀與用810S配制的相應(yīng)推廣組合無(wú)明顯差異，表明標(biāo)810S可替代810S應(yīng)用于兩系雜交水稻，其淡黃綠葉色性狀可應(yīng)用于雜交制種田的不育系群體除雜，同時(shí)可根據(jù)幼苗期淡黃綠葉色性狀植株的比例用于鑒定雜交組合中不育系的混雜率。 3、弱光條件下標(biāo)810S的光合速率低于810S，強(qiáng)光條件下標(biāo)810S光合速率比對(duì)照高，且標(biāo)810S在光強(qiáng)2400μmol·m—2·s-1以下沒(méi)有光飽和點(diǎn)和“午休”現(xiàn)象。而810S在光強(qiáng)1500μ

3、mol·m—2·s-1達(dá)到光飽和點(diǎn)。標(biāo)810S的CO2補(bǔ)償點(diǎn)低于對(duì)照，氣孔導(dǎo)度大于810S。 4、與810S相比，標(biāo)810S的Fv’/Fm’、φPSⅡ和qP高，PSⅡ天線色素吸收光能并用于光合電子傳遞的量子產(chǎn)額較大，非環(huán)式電子傳遞速率、光能轉(zhuǎn)換效率和原初光能捕獲效率較高，NPQ較低，PSII天線色素吸收的光能以熱形式耗散的部分較少。 5、標(biāo)810S的PEPCase和NADP—ME的活性顯著高于對(duì)照，分別是對(duì)照的189.9

4、4％和178.48％。 6、標(biāo)810S與正常葉色水稻雜交的F2代群體其正常葉色與淡黃綠葉色植株的分離比例符合3：1的比值，表明淡黃綠葉色性狀屬于單基因隱性遺傳。用標(biāo)810S/日本晴的F2群體進(jìn)行SSR分子標(biāo)記的連鎖分析，獲得了二個(gè)與該突變基因緊密連鎖的SSR標(biāo)記RM3838和18457，遺傳距離分別為4.2cM和10.6 cM。根據(jù)RM3838和18457在水稻基因組上的位置，將該淡黃綠突變基因定位在第5染色體上。 7、

5、標(biāo)810S的雜交后代淡黃綠葉色植株在黃色的程度上存在分離，葉綠素含量的變化范圍為0.90-1.70mg．g-1FW。分離群體的光合特性存在差別，其中葉色最綠、光合色素含量最高的類(lèi)型光合速率為28.38μmolCO2·m—2·s-1，葉色最黃、光合色素含量最低的類(lèi)型光合速率為21.27μmolCO2·m—2·s-1，而葉色和光合色素含量為中間類(lèi)型的光合速率高，最高達(dá)30.43μmolCO2·m—2·s-1。 綜上所述，標(biāo)810S的

6、淡黃綠葉色是葉片中葉綠素含量下降所致。由于葉片中葉綠素含量比對(duì)照少，捕獲光的能力降低，因此在弱光下標(biāo)810S光合速率比對(duì)照低；而標(biāo)810S在自然強(qiáng)光條件下，沒(méi)有明顯的光飽和點(diǎn)，這種高光效生理特點(diǎn)可能與其光合膜上電子傳遞速率高、PEPC活性高以及氣孔導(dǎo)度大等有關(guān)。這種高光效生理特點(diǎn)可能是彌補(bǔ)葉綠素含量減少，使植株生長(zhǎng)基本正常的根本原因，這也是淡黃綠葉色性狀可用于雜交水稻育種的生理基礎(chǔ)。 淡黃綠葉色性狀雖然為單基因隱性遺傳，但雜交后