玉米PEPC基因在籼型水稻保持系不同遗传背景下的效应及转PEPC基因后代的耐光氧化特性

摘要

分别以转PEPC Kitaake和Kitaake作父本,以4份不同来源的保持系珍汕97B、K17B、Ⅱ-32B和G2480B为母本构建F1,考查PEPC 的表达及其对光合性状和农艺性状的影响.导入PEPC 后,水稻净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和PEPC酶活性均表现为增加,最突出的是其PEPC酶活性均成倍增加.蒸腾速率方面,只有K17B/PEPC 表现为下降.珍汕97B的净光合速率、气孔导度和PEPC酶活性一般配合力相对效应值均最大.在农艺性状上,G2480B/PEPC 的有效穗数、结实率和单株产量均大幅度提高,分别增加了31.46%、1.39倍和1.83倍,千粒重也增加了7.84%.珍汕97B/PEPC 由于穗变短,即使结实率和千粒重大幅度增加,减产仍达9.84%.G2480B的穗长、每穗粒数、结实率和单株产量一般配合力相对效应值均最大,而珍汕97B最小.在耐光氧化方面,转PEPC 基因Kitaake明显优于Kitaake.说明PEPC 单个基因对改善籼型三系保持系的光合性能和增加产量有较重要的作用.在供试的4份保持系中选用保持系宜考虑G2480B,PEPC 在此遗传背景下的表达丰度较高,提高结实率和单株产量等农艺性状的正效应最好.