大豆高光效育種

內(nèi)容概要

　　《大豆高光效育種》是作者課題組30年來在承擔(dān)國(guó)家“六五”、“七五”、“八五”、“九五”科技攻關(guān)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金及“973”項(xiàng)目（光合作用高效轉(zhuǎn)能機(jī)理及其在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用）期間對(duì)大豆產(chǎn)量形成的光合生理生化特性、光合作用遺傳控制和遺傳傳遞規(guī)律及高光效種質(zhì)遺傳改進(jìn)等進(jìn)行深入研究的成果，并匯以一些有關(guān)文獻(xiàn)綜述成冊(cè)。全書共分10章，主要內(nèi)容包括光合作用研究的最新進(jìn)展、高光效大豆的光合生理生化特性及光合作用的遺傳和種質(zhì)改進(jìn)等，提出大豆籽粒產(chǎn)量的提高主要取決于光能的截獲、光能轉(zhuǎn)換效率、CO2同化效率及光合產(chǎn)物在籽粒中的高比例分配?！　　洞蠖垢吖庑вN》在通過增強(qiáng)C3作物本身固有類似C4光合途徑運(yùn)轉(zhuǎn)、改善C3作物光能利用效率方面提出了新的觀點(diǎn)，即通過遺傳改進(jìn)可以使G作物的內(nèi)源類似C4途徑潛力大幅度提高?！　　洞蠖垢吖庑вN》指出大豆非葉器官--豆莢具有良好的光合結(jié)構(gòu)與功能，在高產(chǎn)條件下，應(yīng)充分發(fā)揮這些器官的光合功能，提高大豆整體的光能利用效率?！　　洞蠖垢吖庑вN》就選育出的高光效種質(zhì)哈79-9440、哈82-7799等和高光效品種黑農(nóng)39、黑農(nóng)40、黑農(nóng)41等及建立一套行之有效的選育高光效品種的生理生化指標(biāo)及高光效高產(chǎn)育種體系作了詳細(xì)闡述?！　　洞蠖垢吖庑вN》指出，通過有性雜交和人工誘變或基因工程，修飾某些光合基因，均可將多項(xiàng)高光效生理功能整合到高光效大豆品種中，特別是C3作物中固有C4途徑酶的高效表達(dá)，可能是提高C3作物光合效率的新突破點(diǎn)?！　　洞蠖垢吖庑вN》可供大豆或其他作物的遺傳和育種研究工作者、教師和學(xué)生參考。

書籍目錄

序一序二緒言編著者的話第一章 光合作用第一節(jié) 光合作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：葉綠體的超微結(jié)構(gòu)一、葉綠體的結(jié)構(gòu)二、類囊體第二節(jié) 光合膜超分子蛋白復(fù)合體一、光系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ)二、光系統(tǒng)I(PSI)三、細(xì)胞色素bef蛋白復(fù)合體(Cytb6f)四、腺苷三磷酸合成酶(ATP合酶)第三節(jié) 光合作用的原初光能轉(zhuǎn)化過程一、光能的吸收與傳遞二、光合作用的原初光化學(xué)反應(yīng)及光合電子傳遞三、光合放氧及光合磷酸化第四節(jié) 光合作用的CO2同化過程一、C3途徑(Calvin環(huán))二、C4途徑三、光合產(chǎn)物的合成、運(yùn)輸和分配第二章 光合作用與產(chǎn)量之間的關(guān)系第一節(jié) 光合速率與產(chǎn)量呈正相關(guān)第二節(jié) 光合速率與產(chǎn)量不呈相關(guān)第三節(jié) 光合速率與產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)第三章 大豆高光效育種的遺傳基礎(chǔ)第一節(jié) 大豆品種(系)，間光合速率的差異及其穩(wěn)定性一、大豆品種(系)間光合速率的差異二、大豆品種(系)間光合速率差異的相對(duì)穩(wěn)定性第二節(jié) 大豆有性雜交后代葉片光合速率的遺傳控制一、F1世代表觀光合速率優(yōu)勢(shì)狀況二、F2APR在群體中分布和廣義遺傳力三、互交組合表觀光合速率的表現(xiàn)第三節(jié) 葉綠體光合器性狀的遺傳控制一、光合膜蛋白超分子復(fù)合體的遺傳控制二、CO2同化關(guān)鍵酶的遺傳控制三、大豆葉綠素含量的遺傳控制四、大豆希爾反應(yīng)活性的遺傳控制第四節(jié) C3和C4途徑光合酶活性F1代優(yōu)勢(shì)狀況第四章 大豆高光效育種的生理生化基礎(chǔ)第一節(jié) 高效受光態(tài)勢(shì)的株型一、大豆高產(chǎn)理想型的生理特性二、特異高產(chǎn)株型的創(chuàng)新第二節(jié) 大豆葉片及葉綠體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一、大豆葉片的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)二、大豆葉綠體超微結(jié)構(gòu)第三節(jié) 高光效大豆葉片的光合作用特性一、高光效大豆不同生育時(shí)期光合速率變化二、高光效大豆的光－光合作用曲線三、高光效大豆的CO2－光合作用曲線四、高光效大豆的光飽和點(diǎn)和CO2補(bǔ)償點(diǎn)五、與光合作用相關(guān)的其他生理性狀第四節(jié) 高光效大豆葉綠體的光能吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化一、不同大豆品種葉綠體的光能吸收二、光合單位(PSIJ)密度三、光系統(tǒng)Ⅱ(PSII)反應(yīng)中心的綜合活力第五節(jié) 高光效大豆光合碳同化特點(diǎn)一、光合作用暗反應(yīng)的C3與C4途徑酶活性二、C3與C4途徑關(guān)鍵酶活性表達(dá)與光系統(tǒng)Ⅱ(PSII)反應(yīng)中心光化學(xué)活性及光合速率的關(guān)系三、光合產(chǎn)物的積累和分配第五章 高光效大豆的光抑制和耐光氧化特性及生理機(jī)制第一節(jié) 不同大豆品種的光抑制特點(diǎn)第二節(jié) 光抑制的分子機(jī)理……第六章 C3作物的C4同化第七章 大豆非葉器官的光合作用特性第八章 大豆光合作用與根瘤固氮的關(guān)系第九章 大豆產(chǎn)量界限與高光效育種高產(chǎn)理論第十章 C3作物大豆的遺傳改進(jìn)

章節(jié)摘錄

　　豆的播種面積向北推進(jìn)，擴(kuò)大大豆的生產(chǎn)，注意選擇能在較低溫度條件下發(fā)芽、出苗的性狀具有重要意義。在寒冷的春季，這類品種較早出苗，使大豆的光合生長(zhǎng)期得到延伸。分枝期：50％以上的植株在葉腋內(nèi)出現(xiàn)側(cè)芽生長(zhǎng)的日期。這是一個(gè)與生長(zhǎng)有關(guān)的性狀，涉及品種綠色體的繁茂度。在開花期相同的品種間，分枝開始早的品種往往具有較強(qiáng)的生長(zhǎng)能力，它們對(duì)生長(zhǎng)溫度的要求一般較低。開花期：有50％以上的植株至少開一朵花的日期。大豆開花標(biāo)志著生殖生長(zhǎng)過程的開始。進(jìn)入開花期后，大豆綠色營(yíng)養(yǎng)體的生長(zhǎng)強(qiáng)度比苗期顯著提高，逐漸達(dá)到最高峰。根據(jù)大豆開花期的早晚，可以大體上判明品種的熟期類型和它們對(duì)光周期的敏感性等特點(diǎn)。這是一個(gè)與品種地區(qū)適應(yīng)性有關(guān)的性狀。結(jié)莢期：出現(xiàn)1cm長(zhǎng)幼莢的植株數(shù)達(dá)50％以上的日期。在結(jié)莢期營(yíng)養(yǎng)體生長(zhǎng)逐漸衰退，以豆莢和種子生長(zhǎng)為特點(diǎn)的生殖生長(zhǎng)增強(qiáng)。這是與大豆產(chǎn)量有重要關(guān)系的時(shí)期。鼓粒期：50％以上的植株豆莢的種子部位出現(xiàn)隆起的日期。鼓粒期與種子飽滿度和百粒重等產(chǎn)量因素有關(guān)。成熟期：子實(shí)粒形復(fù)圓，種皮呈品種固有的色澤，種子與豆莢脫離，搖動(dòng)植株時(shí)發(fā)出響聲。80％以上植株呈現(xiàn)上述特征的日期為成熟期。出苗至開花日數(shù)：表示大豆?fàn)I養(yǎng)生長(zhǎng)延續(xù)的時(shí)間。結(jié)莢日數(shù)：從開花至成熟的日數(shù)。表示大豆生殖生長(zhǎng)延續(xù)的時(shí)間。全生育日數(shù)：從播種的第二天起到成熟的日數(shù)。生育日數(shù)：出苗至成熟的日數(shù)。大豆的生育時(shí)期主要依據(jù)Fehr（1977）提出大豆生育時(shí)期的鑒定方法。此種鑒定方法劃分大豆的生育時(shí)期較普遍應(yīng)用于大豆生理、栽培和育種研究中。1977年，F(xiàn)ehr提出大豆生育時(shí)間的鑒定方法。他把大豆的生育過程劃分為營(yíng)養(yǎng)時(shí)期（V）和生殖時(shí)期（R）。每個(gè)時(shí)期內(nèi)又進(jìn)一步細(xì)分為若干時(shí)期。營(yíng)養(yǎng)時(shí)期以主莖上的節(jié)數(shù)劃分時(shí)期。只有那些具有充分生長(zhǎng)的葉片的節(jié)位才被計(jì)數(shù)。確定某個(gè)節(jié)位是否被計(jì)數(shù)，主要根據(jù)和它相鄰的上位葉的小葉片是否展開。如上位葉小葉片的葉緣已分離呈半展開狀，則該葉片被認(rèn)為是充分生長(zhǎng)的葉，該葉著生的節(jié)位可被計(jì)數(shù)為營(yíng)養(yǎng)時(shí)期的節(jié)數(shù)。如上位葉小葉片的葉緣未分離，則該葉片被認(rèn)為是未充分生長(zhǎng)的，其下位葉著生的節(jié)位被計(jì)數(shù)為營(yíng)養(yǎng)時(shí)期的節(jié)數(shù)。營(yíng)養(yǎng)時(shí)期（V）出苗期（VE）：子葉在地面以上；子葉期（VC）：?jiǎn)稳~半展開，葉片的葉緣已分離；一節(jié)期（V1）：?jiǎn)稳~充分生長(zhǎng)，第一復(fù)葉小葉片的葉緣分離；二節(jié)期（V2）：?jiǎn)稳~以上第一片復(fù)葉充分生長(zhǎng)；三節(jié)期（V3）：從單葉著生的節(jié)算起，主莖上有3個(gè)節(jié)的葉片充分生長(zhǎng)；n節(jié)期（Vn）：從單葉著生的節(jié)算起，主莖上有n個(gè)節(jié)的葉片是充分生長(zhǎng)的。

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