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光合速率、光合效率与作物产量 被引量：179
1
作者 许大全 《生物学通报》 北大核心 1999年第8期8-10,共3页
简要论述了光合速率、光合效率与作物产量的关系及光合效率研究的重要性。预计到２０３０年，要满足我国１６亿人口的需求，粮食单产必须比现在增加５０％左右。为此，要充分挖掘作物的生产潜力，不断选育光合效率更高、产量更高的作物... 简要论述了光合速率、光合效率与作物产量的关系及光合效率研究的重要性。预计到２０３０年，要满足我国１６亿人口的需求，粮食单产必须比现在增加５０％左右。为此，要充分挖掘作物的生产潜力，不断选育光合效率更高、产量更高的作物新品种。这需要作物光合效率调节控制理论研究上的突破。深入研究作物光合作用过程中光能转换和利用及耗散的分子机理与调控规律，确定光合效率改善的主要限制位点与相应对策，就可为通过基因工程定向改造作物提供理论依据和突破口，促进第二次“绿色革命” 展开更多
关键词 光合速率 光合效率 作物产量 绿色革命 基因工程
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C_4植物玉米叶片光合效率的日变化 被引量：77
2
作者 许大全 丁勇 沈允钢 《植物生理学报（0257-4829)》 CSCD 1993年第1期43-48,共6页
在没有水分、温度和营养等环境胁迫的田间条件下,晴天C_4植物玉米叶片光合效率的日变化方式明显地不同于许多C_3植物,即中午光合效率不降低,而是略有提高。日间玉米叶片的光合效率大体上随着光量子通量密度的变化而变化。从上午8时至下... 在没有水分、温度和营养等环境胁迫的田间条件下,晴天C_4植物玉米叶片光合效率的日变化方式明显地不同于许多C_3植物,即中午光合效率不降低,而是略有提高。日间玉米叶片的光合效率大体上随着光量子通量密度的变化而变化。从上午8时至下午14时用纱布遮荫6h,叶片的光合效率下降。用强光预照光可以提高在温度、水分和CO_2浓度恒定条件下离体叶片的光合效率。另外,即使在全日光强下玉米叶片的净光合速率也不饱和。这些表明,晴天中午玉米叶片光合效率的提高依赖于强光。用强光预照光引起玉米叶片叶绿素荧光参数F_v/F_m的轻微下降,表明强光引起的光合效率提高不是由于光系统Ⅱ光化学效率的改善。 展开更多
关键词 日变化 光合效率 玉米 光合作用
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田间小麦叶片光合效率日变化与光合“午睡”的关系 被引量：91
3
作者 许大全 丁勇 武海 《植物生理学报（0257-4829)》 CSCD 1992年第3期279-284,共6页
小麦灌浆初期叶片(旗叶)晴天中午光合速率下降(“午睡”)伴随了气孔导度、胞间CO_2浓度下降,而气孔限制值中午升高,进一步证实气孑L中午关闭是光合“午睡”的一个重要原因。叶片光合效率的中午下降并非都伴随着光合“午睡”现象。当两... 小麦灌浆初期叶片(旗叶)晴天中午光合速率下降(“午睡”)伴随了气孔导度、胞间CO_2浓度下降,而气孔限制值中午升高,进一步证实气孑L中午关闭是光合“午睡”的一个重要原因。叶片光合效率的中午下降并非都伴随着光合“午睡”现象。当两者同时发生时,胞间CO_2浓度降低,而光合速率与气孔导度、胞间CO_2浓度之间的相关性高于光合速率与光合效率之间的相关性。这些事实表明。即使光合效率中午下降是光合“午睡”的部分原因,但较之气孔中午关闭只是一个次要原因。 展开更多
关键词 光合效率 光合作用 午睡 小麦
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限水灌溉对冬小麦旗叶某些光合特性的影响 被引量：88
4
作者 张其德 刘合芹 +1 位作者 张建华 李建民 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第6期869-873,共5页
用叶绿素荧光诱导动力学技术 ,研究冬小麦旗叶光合功能对春灌的响应状况。结果表明 :与不春灌相比 ,2次春灌有利于 76选系、特别是 4 0 4 1提高旗叶的 PS 活性 ,PS 光化学的最大效率 ,q P值 ,表观光合电子传递速率和 PS 总的光化学量子... 用叶绿素荧光诱导动力学技术 ,研究冬小麦旗叶光合功能对春灌的响应状况。结果表明 :与不春灌相比 ,2次春灌有利于 76选系、特别是 4 0 4 1提高旗叶的 PS 活性 ,PS 光化学的最大效率 ,q P值 ,表观光合电子传递速率和 PS 总的光化学量子产量 ,而降低 q N值 ;但这种改善光合功能的作用只有在灌浆后期才比较明显。就抗旱品种山农 4 5而言 ,春灌并不改善旗叶的光合功能。由此推测 ,适当减少冬小麦春灌次数 。 展开更多
关键词 冬小麦 旗叶 光合功能 限水灌溉 光合效率
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田间棉花叶片光合效率中午降低的原因 被引量：71
5
作者 郭连旺 许大全 沈允钢 《植物生理学报（0257-4829)》 CSCD 1994年第4期360-366,共7页
田间棉花叶片在受到中午强光或模拟的中午强光照射约３ｈ以后，光合效率和光系统Ⅱ的光化学效率（Ｆｖ／Ｆｍ）下降，光呼吸速率增加，并且普通空气条件下测定的光合效率的降低幅度总是大于Ｆｖ／Ｆｍ的降低幅度。然而，若抑制叶片的光... 田间棉花叶片在受到中午强光或模拟的中午强光照射约３ｈ以后，光合效率和光系统Ⅱ的光化学效率（Ｆｖ／Ｆｍ）下降，光呼吸速率增加，并且普通空气条件下测定的光合效率的降低幅度总是大于Ｆｖ／Ｆｍ的降低幅度。然而，若抑制叶片的光呼吸，强光引起的叶片光合效率的降低幅度与Ｆｖ／Ｆｍ的基本一致。这些结果说明，光合作用的光抑制和光呼吸的增强是棉花叶片光合效率中午降低的两个基本原因。 展开更多
关键词 光合效率 光呼吸 棉花 光合作用
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云锦杜鹃叶片光合作用日变化特征 被引量：80
6
作者 金则新 柯世省 《植物研究》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期447-452,共6页
自然条件下 ,对云锦杜鹃光合作用日进程和光响应进行了观测 ,结果表明 :夏季晴天云锦杜鹃阳叶净光合速率日进程曲线为“双峰”型 ,光合效率午间明显降低。胞间CO2 浓度的日进程基本与净光合速率相反 ,中午胞间CO2 浓度增高表明净光合速... 自然条件下 ,对云锦杜鹃光合作用日进程和光响应进行了观测 ,结果表明 :夏季晴天云锦杜鹃阳叶净光合速率日进程曲线为“双峰”型 ,光合效率午间明显降低。胞间CO2 浓度的日进程基本与净光合速率相反 ,中午胞间CO2 浓度增高表明净光合速率午间降低主要受非气孔限制因素的影响。暗呼吸速率日进程呈单峰曲线 ,中午最高。阴叶净光合速率在一天的大部分时间里变化不大。一天分时段光响应试验表明 ,阳叶饱和光强和表观量子效率上午较高 ,下午有所降低 ,而光补偿点下午有所上升。阴叶的这些光合参数在上午和下午没有明显的变化。这些研究结果表明 ,强光下光抑制的发生是引起云锦杜鹃阳叶光合效率午间降低的重要原因。逐步多元回归和通径分析表明 ,光合有效辐射和空气温度是直接影响净光合速率日变化的主要因子。 展开更多
关键词 云锦杜鹃 净光合速率 日进程 光合效率 叶片光合作用 日变化 CO2浓度增高 非气孔限制 光响应 光抑制
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不同产量水平玉米杂交种生育后期光合效率比较分析 被引量：74
7
作者 李潮海 刘奎 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期379-383,共5页
大田条件下 ,玉米的光合速率 (Pn)受光子流密度 (PFD)的影响要大于受二氧化碳浓度 (Ca)的影响 ,并且对PFD和 Ca的响应也存在着差异。最大光化学效率 (Fv/ Fm )、实际光化学效率 (Φ PS )、光合速率 (Pn)、非光化学猝灭(NPQ)和光化学猝... 大田条件下 ,玉米的光合速率 (Pn)受光子流密度 (PFD)的影响要大于受二氧化碳浓度 (Ca)的影响 ,并且对PFD和 Ca的响应也存在着差异。最大光化学效率 (Fv/ Fm )、实际光化学效率 (Φ PS )、光合速率 (Pn)、非光化学猝灭(NPQ)和光化学猝灭系数 (q P)存在着明显的日变化。其中 Fv/ Fm、Φ PS 、 q P呈倒抛物线型日变化 ,在中午强光下降低到一天中的最低值 ,且乳熟期大于蜡熟期 ;Pn、 NPQ则呈抛物线型日变化 ,在中午时分达到一天中的峰值 ,NPQ蜡熟期大于乳熟期。不同产量水平玉米杂交种的 Fv/ Fm、Φ PS 、 q P、 Pn、 NPQ变化也存在着明显差异 ,产量水平高的杂交种 YY2 3具有较高的 Fv/ Fm、Φ PS 、 q P、 Pn 和较低的 NPQ,产量水平低的杂交种 YY5具有较低的 Fv/ Fm、Φ PS 、 q P、 Pn 和较高的 NPQ,这些差异在日变化中以中午时分尤为明显 。 展开更多
关键词 产量 玉米 杂交种 生育后期 光合效率 叶绿素荧光
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秸秆不同还田量对宁南旱区土壤水分、玉米生长及光合特性的影响 被引量：88
8
作者 高飞 贾志宽 +3 位作者 路文涛 韩清芳 杨宝平 侯贤清 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期777-783,共7页
在宁南半干旱区通过大田定位试验研究了不同秸秆还田量对农田土壤水分、春玉米生长性状、关键生育期光合特性及产量的影响。试验设计为3个秸秆还田量水平,小麦秸秆按3000 kg/hm2(L)、6000 kg/hm2(M)、,9000 kg/hm2(H)粉碎还田;玉米秸秆... 在宁南半干旱区通过大田定位试验研究了不同秸秆还田量对农田土壤水分、春玉米生长性状、关键生育期光合特性及产量的影响。试验设计为3个秸秆还田量水平,小麦秸秆按3000 kg/hm2(L)、6000 kg/hm2(M)、,9000 kg/hm2(H)粉碎还田;玉米秸秆按4500 kg/hm2(L)、9000 kg/hm2(M)、13500 kg/hm2(H)粉碎还田,对照为秸秆不还田。每个处理设3次重复,随机区组排列,秸秆被粉碎机打碎成5cm左右的小段,人工均匀翻埋至25cm左右深度的土层。结果表明,不同秸秆还田量(高、中、低)下,播前各处理0—200cm土层土壤贮水量均较CK(对照)有显著提高,秸秆还田量由高到低,0—200cm土层土壤贮水量增加量是30.17—32.83 mm,不同还田量之间没有显著差异。玉米株高、茎粗和单株叶面积显著增加,和对照比较差异达显著水平(P<0.05)。还田处理玉米叶片的光合速率和蒸腾速率在12:00—15:00持续出现高值,高、中、低3个秸秆还田量处理的叶片光合速率分别显著高出对照6.52、3.74、3.20μmol.m-.2s-1(P<0.05),蒸腾速率分别高于对照2.08、1.63、0.72μmol.m-.2s-1。随秸秆还田量由高到低,高、中、低3个不同秸秆还田量处理的玉米籽粒产量较对照分别提高了58.3%、36.7%和5.4%,玉米水分利用效率(WUE)较CK分别提高38.5%、31%和0.9%。秸秆还田可提高土壤的水分利用率和蓄水能力,促进作物的光合作用,进而使作物增产。不同土壤含水量条件下,光合速率、蒸腾速率的日变化规律不同,土壤水分亏缺对干旱地区作物光合作用来说将是最大的限制因子。 展开更多
关键词 秸秆还田 光合效率 玉米生产力 土壤水分 宁南旱区
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不同时期刈割对黑麦草生产性能、蛋白质含量及光合效率的影响 被引量：63
9
作者 姜华 毕玉芬 何承刚 《云南农业大学学报》 CAS CSCD 2003年第2期149-152,共4页
对不同生育期连续刈割的多花黑麦草的株高、分蘖数、茎叶比、产草量、根量、粗蛋白质含量、净光合速率进行了研究:开花期刈割处理的蛋白质产量极显著高于另两个处理的蛋白质产量;开花期刈割处理的干草产量略高于孕穗期刈割处理的干草产... 对不同生育期连续刈割的多花黑麦草的株高、分蘖数、茎叶比、产草量、根量、粗蛋白质含量、净光合速率进行了研究:开花期刈割处理的蛋白质产量极显著高于另两个处理的蛋白质产量;开花期刈割处理的干草产量略高于孕穗期刈割处理的干草产量,而孕穗期刈割处理的鲜草产量高于开花期刈割处理的鲜草产量,但差异都不显著;欲获得持续、稳定、高产,黑麦草最佳刈割时期应为孕穗期。 展开更多
关键词 蛋白质含量 生产性能 光合效率 黑麦草 产草量 刈割期
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低氮胁迫对耐低氮玉米品种苗期光合及叶绿素荧光特性的影响 被引量：70
10
作者 李强 罗延宏 +3 位作者 余东海 孔凡磊 杨世民 袁继超 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1132-1141,共10页
【目的】叶绿素荧光参数经常用来评价光合器官的功能和环境压力的影响,不同玉米基因型耐低氮胁迫能力差异较大,与光合及叶绿素荧光特性对低氮胁迫的响应机制有关。本文以耐低氮能力差异较大的4个玉米杂交种为试验材料,研究了低氮胁迫对... 【目的】叶绿素荧光参数经常用来评价光合器官的功能和环境压力的影响,不同玉米基因型耐低氮胁迫能力差异较大,与光合及叶绿素荧光特性对低氮胁迫的响应机制有关。本文以耐低氮能力差异较大的4个玉米杂交种为试验材料,研究了低氮胁迫对不同耐低氮性玉米品种苗期光合及叶绿素荧光特性的影响,以期明确耐低氮胁迫玉米品种的光合机制。【方法】采用二因素完全随机设计盆栽试验,因素A为不同耐低氮性玉米品种:‘正红311’、‘成单30’和不耐低氮品种‘先玉508’、‘三北2号’;因素B为不同氮素水平:正常氮CK(霍格兰完全营养液,N 15 mmol/L)、低氮胁迫LN1(N 0.5 mmol/L)、极低氮胁迫LN2(N 0.05 mmol/L)。测定了苗期单株干物质积累量,单株氮素积累量,叶片叶绿素含量与荧光特性,以及光合效率指标。【结果】低氮胁迫下玉米苗期单株干物质积累量、单株氮素积累量、叶片叶绿素含量等生理指标显著下降,但耐低氮品种的下降幅度显著低于不耐低氮品种;低氮胁迫下玉米苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)显著降低,胞间CO2浓度(Ci)显著升高,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)的降幅及胞间CO2浓度(Ci)的增幅耐低氮品种均显著低于不耐低氮品种;低氮胁迫下可变荧光(Fv)、最大荧光(Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/F0)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ有效光量子产量(Fv'/Fm')和光化学猝灭系数(q P)等叶绿素荧光特性也均显著降低,耐低氮品种下降幅度显著低于不耐低氮品种;低氮胁迫下耐低氮品种PSⅡ实际光量子产量(ΦPSⅡ)降低,不耐低氮品种有所增加;而耐低氮品种非光化学猝灭系数(NPQ)升高,不耐低氮品种有所降低。【结论】耐低氮玉米品种能够减缓低氮胁迫对植株光合系统的影响,进而保证植株较高的氮素积累,提高叶片叶绿素含量,维持较高的PSⅡ有效光 展开更多
关键词 玉米品种 低氮胁迫 光合效率 叶绿素荧光特性
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盐胁迫对水稻叶片光合效率和叶绿体超显微结构的影响 被引量：47
11
作者 华春 王仁雷 《山东农业大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2004年第1期27-31,共5页
研究了NaCl胁迫下耐盐性不同的水稻品种Pokkali(耐盐 )和Peta(盐敏感 )叶片光合效率和叶绿体数量和结构的变化。结果表明 :随着NaCl胁迫浓度和时间的增加 ,耐盐品种单位面积的叶绿体数目变化不大 ,盐敏感品种叶绿体数目明显减少 ;叶绿... 研究了NaCl胁迫下耐盐性不同的水稻品种Pokkali(耐盐 )和Peta(盐敏感 )叶片光合效率和叶绿体数量和结构的变化。结果表明 :随着NaCl胁迫浓度和时间的增加 ,耐盐品种单位面积的叶绿体数目变化不大 ,盐敏感品种叶绿体数目明显减少 ;叶绿体老化加快 ,基粒片层和基质片层逐渐解体 ,嗜锇颗粒数量和体积逐渐增加 ,耐盐品种叶绿体伤害程度明显小于盐敏感品种。耐盐品种Pokkali叶绿体结构在盐胁迫下的稳定性明显强于盐敏感品种Peta。耐盐品种净光合速率和PSⅡ光化学效率 (FV/Fm) 展开更多
关键词 盐胁迫 水稻 叶片 光合效率 叶绿体 超显微结构
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超高产杂交水稻培矮64S/E32和两优培九剑叶对高温的响应 被引量：50
12
作者 欧志英 林桂珠 彭长连 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期249-254,共6页
以汕优63为对照,研究了新育成的两个超级杂交水稻组合培矮64S/E32和两优培九的高温耐受特性。结果表明高温引起了光合效率降低,加重了光合光抑制。光化学、光合电子传递最适温度在28℃左右,光合碳同化的最适温度在35～40℃。高温下通过P... 以汕优63为对照,研究了新育成的两个超级杂交水稻组合培矮64S/E32和两优培九的高温耐受特性。结果表明高温引起了光合效率降低,加重了光合光抑制。光化学、光合电子传递最适温度在28℃左右,光合碳同化的最适温度在35～40℃。高温下通过PSⅡ线性电子传递的能力几乎丧失(下降96.7%～100%),而PSⅡ光化学效率下降较少(8.8%～21.0%),暗示PSⅡ光合线性电子传递过程比光化学能转化对高温更敏感。超级杂交稻比对照汕优63更耐高温,其机理可能如下:一是因为超级稻在高温时有更迅速的类胡萝卜素积累,增加其抗氧化能力,减少了因过剩激发能积累引起活性氧产生、积累并伤害光合细胞;二是因为超级稻高温下有高效的叶黄素循环热耗散途径可以耗散过量的激发能;三是因为超级稻在高温下有稳定的光合功能和较强的光合效率,较高的热稳定蛋白含量。 展开更多
关键词 培矮64S/E32 两优培九 超高产 响应 剑叶 超级杂交水稻 光合电子传递 汕优63 光合效率 最适温度 光合碳同化 抗氧化能力 类胡萝卜素 超级杂交稻 叶黄素循环 PSⅡ 超级稻 效率下降 传递过程 光合功能 蛋白含量 光化学 激发能
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生姜光合效率日变化的研究 被引量：34
13
作者 张振贤 艾希珍 +1 位作者 邹琦 赵世杰 《园艺学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第2期107-111,共5页
生姜生长期间 ,午间强光使叶片光合速率 (Pn)、表观量子效率 (AQY)及PSⅡ的光化学效率 (Fv/Fm)下降 ,即表现为光抑制。苗期因光照强、温度高 ,AQY、Fv/Fm较低 ,光抑制较重 ;随季节进展及光、温等条件的改善 ,光抑制减轻。对生姜遮荫可提... 生姜生长期间 ,午间强光使叶片光合速率 (Pn)、表观量子效率 (AQY)及PSⅡ的光化学效率 (Fv/Fm)下降 ,即表现为光抑制。苗期因光照强、温度高 ,AQY、Fv/Fm较低 ,光抑制较重 ;随季节进展及光、温等条件的改善 ,光抑制减轻。对生姜遮荫可提高AQY和Fv/Fm ,降低光抑制 ,但由于遮荫降低了羧化效率 (CE) ,使Pn明显下降。据此 ,对有关遮荫理论及AQY等指标的应用进行了讨论 ,并提出改革当前遮荫方式的设想。 展开更多
关键词 生姜 光合作用 光抑制 光合效率 日变化 遮荫
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冬麦春播条件下旗叶光合特性、叶绿素荧光参数变化及其与产量的关系 被引量：49
14
作者 徐澜 高志强 +3 位作者 安伟 李彦良 焦雄飞 王创云 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期133-142,共10页
以长江中下游、西南麦区的5个优良冬播小麦品种为材料,在忻定盆地春播（早播、适播）条件下,于2013-2014年对开花期、灌浆期的旗叶光合指标、叶绿素含量及叶绿素荧光参数进行测定,并分析这些参数与产量的相关性.结果表明：品种间大多荧... 以长江中下游、西南麦区的5个优良冬播小麦品种为材料,在忻定盆地春播（早播、适播）条件下,于2013-2014年对开花期、灌浆期的旗叶光合指标、叶绿素含量及叶绿素荧光参数进行测定,并分析这些参数与产量的相关性.结果表明：品种间大多荧光参数（除叶绿素外）差异显著,且相关性显著;叶绿素变异系数较小（0.12-0.17）,吸收光能为基础的性能指数（PIabs）变异系数较大（0.32-0.39）,两参数与产量偏相关系数为0.70-0.81;早播条件下,籽粒产量与PIabs（灌浆期、开花期）、灌浆期叶绿素呈显著正效应与灌浆期旗叶在I点的相对可变荧光强度（Vi）呈显著负效应,且产量的81.1%-82.8%（2013、2014年）可由这3因素的变异决定;不同品种表现出不同的播期效应,且两年变化趋势基本一致：扬麦13（春性、中早熟）旗叶光合速率、叶绿素及绝大多数荧光参数和产量均显著高于其他品种,且适宜早播.早播条件下灌浆期旗叶叶绿素含量、PIabs、光合速率可作为选择高光效小麦资源的重要评价指标. 展开更多
关键词 冬麦春播 播期 光合效率 叶绿素荧光动力学参数 籽粒产量
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高粱C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因的分子克隆及其转基因水稻的培育 被引量：30
15
作者 张方 迟伟 +3 位作者 金成哲 王强 张其德 吴乃虎 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第14期1542-1546,共5页
应用PCR的方法从C4植物高粱的基因组中分离出C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(Ppc基因)。通过分步克隆的方法,将此基因插入pCAMBIA1301质粒载体上,构成重组的表达载体p1301-PEPC,并利用农杆菌介导的转化系统将其转入农垦58和中花10两个... 应用PCR的方法从C4植物高粱的基因组中分离出C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(Ppc基因)。通过分步克隆的方法,将此基因插入pCAMBIA1301质粒载体上,构成重组的表达载体p1301-PEPC,并利用农杆菌介导的转化系统将其转入农垦58和中花10两个粳稻品种。经PCR分析、PEPCase活性检测、Western杂交、Northern杂交和Southern杂交等多种方法鉴定表明,C4型Ppc基因已转化进受体水稻植株的核基因组,并能高水平表达。生理学检测显示,转基因水稻植株的CO_2朴偿点和光呼吸速率显著降低,光饱和光合速率和羧化效率提高,显示出C4植物的光合特征。 展开更多
关键词 高梁 光合途径 光合效率 C4型Ppc基因 转基因水稻 分子克隆 培育 C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因
原文传递
植物高光效基因工程育种 被引量：29
16
作者 侯爱菊 徐德昌 《中国生物工程杂志》 CAS CSCD 北大核心 2005年第9期19-23,共5页
C4植物所具有的C4光合途径赋予其较高的光合作用效率,而一些主要的农作物如水稻、小麦、大豆等均为C3作物,光合效率低下。随着生物技术的发展,通过基因工程手段利用C4光合特性来改善C3植物的光合效率进而提高其生物产量逐渐成为植物高... C4植物所具有的C4光合途径赋予其较高的光合作用效率,而一些主要的农作物如水稻、小麦、大豆等均为C3作物,光合效率低下。随着生物技术的发展,通过基因工程手段利用C4光合特性来改善C3植物的光合效率进而提高其生物产量逐渐成为植物高光效育种的一个研究热点。综述了目前这一领域的研究进展及存在问题,预测了这一领域的发展前景。 展开更多
关键词 植物 基因工程 高光效育种 基因工程育种 C4植物 光合作用效率 光合效率 光合途径 C3作物 生物技术
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温州蜜柑（Citrus　unshiu　Marc．）叶片光合效率的日变化 被引量：22
17
作者 陈志辉 张良诚 《植物生理学报（0257-4829)》 CSCD 1994年第3期263-271,共9页
在５～１０月的晴天，以最大表观量子产量Φｉ表示的温州蜜柑光合效率上午从测定开始时起持续下降，下午逐渐回升，与光强和叶温的日变化大致是镜象反相关。这与净光合速率峰谷交替的日变化明显不同。自然条件下遮荫或控制测定时的叶温... 在５～１０月的晴天，以最大表观量子产量Φｉ表示的温州蜜柑光合效率上午从测定开始时起持续下降，下午逐渐回升，与光强和叶温的日变化大致是镜象反相关。这与净光合速率峰谷交替的日变化明显不同。自然条件下遮荫或控制测定时的叶温得到的Φｉ的日变化主要取决于测定时的对温，叶温高则Φｉ低。不同时间在相近叶温下测得的Φｉ；没有显著差异。测定前叶片的光照强度对Φｉ不起决定作用。低Ｏ２可以消除升温的不利影响。光呼吸相对于光合的增强是升温导致Φｉ下降的主要原因。光合效率日变化的生理原因也部分地提供了对净光合日变化的解释。 展开更多
关键词 光合效率 日变化 光呼吸 温州蜜柑
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弱光胁迫影响夏玉米光合效率的生理机制初探 被引量：35
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作者 贾士芳 李从锋 +1 位作者 董树亭 张吉旺 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1439-1447,共9页
大田条件下,以普通夏玉米(Zea mays)‘泰玉2号’为材料,于授粉后1–20天遮光55%(+S),以大田自然光照条件下生长的玉米作为对照(–S),研究了遮光及恢复过程中玉米植株的光合性能、叶绿体荧光参数、叶黄素循环以及光能分配的变化,初步揭... 大田条件下,以普通夏玉米(Zea mays)‘泰玉2号’为材料,于授粉后1–20天遮光55%(+S),以大田自然光照条件下生长的玉米作为对照(–S),研究了遮光及恢复过程中玉米植株的光合性能、叶绿体荧光参数、叶黄素循环以及光能分配的变化,初步揭示夏玉米开花后弱光条件下光适应的生理机制,为玉米高产稳产提供理论依据。结果表明,遮光后玉米穗位叶叶绿素含量及可溶性蛋白含量均减少,RuBP羧化酶和PEP羧化酶活性显著降低,导致穗位叶净光合速率(Pn)迅速下降,光饱和点也明显降低;恢复初期Pn迅速升高,光合关键酶活性有所增强。遮光后植株的最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ФPSII)显著降低,非光化学淬灭(NPQ)则显著升高,而恢复初期植株穗位叶ФPSII有所升高,表明突然暴露在自然光下的光合电子传递速率明显加快,这与其光合速率及光合酶活性的趋势保持一致;遮光处理对穗位叶叶黄素循环库的大小(紫黄质+花药黄质+玉米黄质(V+A+Z))影响不显著,但使叶黄素循环的脱环氧化状态(A+Z)/(V+A+Z)增加;遮光后植株分配于光化学反应的光能明显减少,天线耗散光能比率显著增加,恢复过程中植株主要以过剩非光化学反应的形式耗散过剩的光能。遮光后及恢复初期,玉米植株的PSII原初光化学活性明显下降,限制了光合碳代谢的电子供应从而抑制了光合作用,主要依赖叶黄素循环途径进行能量耗散,而在光照转换后遮光的玉米叶片在适应自然光过程中的光保护机制不断完善,光合能力逐渐得到恢复。 展开更多
关键词 弱光胁迫 玉米 光合效率 生理特性
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转C4光合基因水稻及其在育种中的应用 被引量：26
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作者 李霞 焦德茂 《分子植物育种》 CAS CSCD 2005年第4期550-556,共7页
按光合作用途径可将植物分为C3植物、C4植物和CAM植物,由于C4植物在高光强、高温和高氧分压的条件下,比C3植物具有较高的光合效率,作物生理和育种学家就试图用C4光合途径改造C3作物,以提高主要农作物如稻、麦和大豆等光合生产力,但通过... 按光合作用途径可将植物分为C3植物、C4植物和CAM植物,由于C4植物在高光强、高温和高氧分压的条件下,比C3植物具有较高的光合效率,作物生理和育种学家就试图用C4光合途径改造C3作物,以提高主要农作物如稻、麦和大豆等光合生产力,但通过常规杂交的方法难以奏效。近年来,随着分子生物学的兴起和植物转基因技术的快速发展,许多与C4光合作用途径相关的关键酶PEPC、NADP-苹果酸(NADP-ME)和PPDK等一系列基因已从玉米、高粱和苋菜等C4植物中被克隆,对这些基因启动子序列分离、重组、转化及表达的研究,发现它们可以在C3植物中驱动外源基因并进行组织特异性表达,而且一系列C4型光合基因导入C3植物的成功报道。特别是获得高表达的转C4光合基因水稻,表现光合能力和种子产量显著提高,而且在光逆境的条件下,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性提高,从而有效地清除活性氧分子,表现耐光抑制(氧化)等。目前利用转C4光合基因水稻的育种研究也取得了重要进展,培育出携带C4光合基因的高光效水稻株系,在遗传上证明了常规育种和生物技术结合可以将转C4光合基因水稻中高表达的C4光合基因遗传给后代,获得高光效的超级稻,最后提出了本研究中尚需深入研究的问题。 展开更多
关键词 光合基因 水稻 超氧化物歧化酶(SOD) 过氧化物酶(POD) 植物转基因技术 组织特异性表达 C3植物 应用 C4植物 作用途径 CAM植物 主要农作物 光合生产力 分子生物学 基因启动子 光合效率 C3作物 光合途径 作物生理 PEPC 序列分离
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水分胁迫条件下不同形态氮素营养对水稻叶片光合效率的调控机理研究 被引量：29
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作者 陈贵 周毅 +1 位作者 郭世伟 沈其荣 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2007年第10期2162-2168,共7页
【目的】研究不同形态氮素和水分胁迫耦合作用下水稻的光合生理特性。【方法】采用营养液培养及聚乙二醇(PEG,6000)模拟水分胁迫的方法,研究不同形态氮素营养和水分胁迫耦合作用下水稻叶片光合特性及1,5-二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)含... 【目的】研究不同形态氮素和水分胁迫耦合作用下水稻的光合生理特性。【方法】采用营养液培养及聚乙二醇(PEG,6000)模拟水分胁迫的方法,研究不同形态氮素营养和水分胁迫耦合作用下水稻叶片光合特性及1,5-二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)含量的变化规律,分析羧化效率(CE)、全氮含量、可溶性蛋白与Rubisco含量之间的关系。【结果】在水分胁迫条件下,NH4+-N营养水稻新完全展开叶中Rubisco含量与非水分胁迫下的相比显著增加,单位Rubisco活性(CE/Rubisco含量)与非水分胁迫条件下相应供氮形态处理相比下降了13.3%;而NO3--N营养水稻的Rubisco含量则明显降低,单位Rubisco活性下降了23.0%。因此,水分胁迫对NH4+-N营养水稻单位Rubisco活性的抑制作用小于供NO3--N营养水稻;其次,水分胁迫提高了NH4+-N营养水稻新完全展开叶的全氮含量,而对NO3--N营养水稻则无明显影响;此外,水分胁迫虽然也明显增加了3种形态氮素营养条件下水稻新完全展开叶中可溶性蛋白的含量,但其对NH4+-N营养水稻的Rubisco含量占可溶性蛋白的比例无显著影响,而对NO3--N营养水稻则有显著的降低效应。【结论】水分胁迫对供NH4+-N营养水稻光合效率的抑制效应小于供NO3--N营养水稻。 展开更多
关键词 氮素形态 水分胁迫 光合效率 RUBISCO 可溶性蛋白
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