全 文 ：植物生理学报 Plant Physiology Journal 2014, 50 (6): 855~860　　doi: 10.13592/j.cnki.ppj.2014.0063 855
收稿 2014-02-20　　修定 2014-05-12
资助 湖南农业大学作物学开放基金项目(ZWKF201310)和国家
“863”计划项目(2010AA101304)。
* 通讯作者(E-mail: 09011021@163.com; Tel: 0731-84618052)。
基于叶绿素荧光参数的籼型杂交稻杂种优势分析
刘红梅1, 周新跃2, 李先喆1, 陈杰1, 王伟峰1, 刘建丰1,*, 徐庆国1
湖南农业大学1农学院, 2图书馆, 长沙410128
摘要: 以籼型杂交稻6个不育系和5个恢复系按不完全双列杂交交配设计的30个杂交稻组合及其亲本品种/系为材料, 对其
剑叶的叶绿素荧光参数进行了测定和分析。结果表明: (1)杂交稻亲本和组合间的叶绿素荧光参数均存在极显著的差异, 其
中, NPQ和ΦNPQ的变异系数为最大; Fv/Fm的变异系数为最小。(2)不同杂交稻组合ΦNPQ、NPQ和qL的平均值和变异系数均大
于其亲本的平均值和变异系数, 表明杂交稻组合光能利用率的杂种优势极其明显, 这将有利于高光能利用率杂交稻组合的
配组。(3)杂交稻的Fm、Fv/Fm、ΦNPQ、NPQ和qL具有中亲优势; 其ΦNO具有负向超亲优势; 其ΦPSII、ΦNPQ、NPQ和qL具有正
向竞争优势。(4)杂交稻组合的ΦPSII、ΦNPQ和NPQ与其母本值呈显著或极显著水平的正相关关系; 杂交稻组合的ΦPSII、ΦNPQ
与其中亲值呈显著或极显著水平的正相关关系。
关键词: 杂交稻; 亲本; 叶绿素荧光; 杂种优势
Heterosis Analysis of Chlorophyll Fluorescence Parameters in indica Hybrid
Rice
LIU Hong-Mei1, ZHOU Xin-Yue2, LI Xian-Zhe1, CHEN Jie1, WANG Wei-Feng1, LIU Jian-Feng1,*, XU Qing-Guo1
1College of Agronomy, 2Library, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China
Abstract: To evaluate the heterosis of chlorophyll fluorescence of flag leaves, 30 different hybrid rice combina-
tions from incomplete diallel crosses (between six sterile lines and five restorer lines of indica hybrid rice culti-
vars) were tested. The result showed, (1) There were significant differences (P<0.01) for the fluorescence pa-
rameters among the hybrid rice combinations and among the parents, NPQ and ΦNPQ had the biggest coefficient
of variation but Fv/Fm had the smallest coefficient of variation. (2) The coefficients of variation and average of
ΦNPQ, NPQ and qL of hybrid rice combinations were bigger than that of the parents. It indicated that it is condu-
cive to breed high light utilization efficiency of hybrid rice combinations for the extensive differences of light
utilization efficiency in hybrid rice. (3) Mid-parent heterosis were found in Fm, Fv/Fm, ΦNPQ, NPQ and qL and
below low-parent heterosis was found in ΦNO and positive competitive advantages were found in ΦPSII, ΦNPQ,
NPQ and qL. (4) ΦPSII, ΦNPQ and NPQ of hybrid rice combinations were positively correlated with that parame-
ters of female parent (P<0.05 or P<0.01), ΦPSII and ΦNPQ had positive correlation with that parameters of
mid-parents (P<0.05 or P<0.01).
Key words: hybrid rice; parents; chlorophyll fluorescence; heterosis
光合作用是水稻产量和品质形成的源泉及基
础(Wang等1999)。水稻叶片吸收的光能, 一部分
经光化学电子传递转换为化学能, 另一部分剩余
的光能以热和荧光的形式耗散掉。因此, 叶绿素
荧光参数能反应植物光合作用光能利用率的高低
(张守仁1999)。
叶绿素荧光动力学参数能反应叶片光合作用
过程中光系统对光能的吸收、传递、耗散和分配
等特征指标(Li等2002)。郭培国和李明启(1996)研
究了2个杂交稻组合及其亲本的叶绿素荧光诱导
动力学参数, 认为其参数中的Fv/Fm和Fv/Fo具有杂
种优势。王荣富等(2003)认为, 杂交稻组合两优培
九的光系统II的光合活性和最大光能利用效率(Fv/
Fm)、光化学淬灭系数(qP)和非光化学淬灭系数
(qN)等叶绿素荧光参数均优于双亲的, 且其光系统
II的光能利用率稳定, 对光能的吸收利用能力较
强。Huang等(2002)认为, 粳稻和具有粳型组分的
亚种间杂交稻的PSII最大光化学潜能Fv/Fm、光系
植物生理学报856
统II的实际光能利用效率(ΦPSII)和光化学淬灭系数
(qP)下降较少, 兼顾考虑杂种优势利用和抗早衰因
素 , 杂交稻高产育种宜在不育系中引入粳型成
分。以往关于叶绿素荧光参数的研究(丁在松等
2011; 龙继锐等2011; 管铭等2012; Shrestha等2012)
偏重于作物逆境生理条件的光合能力及叶绿素荧
光参数的变化研究。关于杂交稻农艺性状的配合
力和遗传力(陈小龙等2013)及杂交稻品质性状的
杂种优势和配合力(刘红梅等2013)等均有报道, 而
对杂交稻组合的叶绿素荧光参数的杂种优势研究
鲜见报道。
叶绿素荧光参数为深入研究杂交稻光合作用
及光能转化效率等提供了新的方法。因此, 研究
杂交稻叶绿素荧光参数的杂种优势表现, 为今后
指导更好地利用杂交稻杂种优势及高光效杂交稻
组合的选配均具有重要的意义。为此, 本研究选
用籼型三系杂交稻6个不育系和5个恢复系按不完
全双列杂交设计配制的30个杂交稻组合及其亲本
品种/系为材料, 测定了它们始穗后7 d剑叶的叶绿
素荧光参数: Fm、Fo、Fv/Fm、ΦPSII、ΦNPQ、ΦNO、
NPQ、qL, 分析了杂交稻叶绿素荧光参数的杂种优
势, 旨在了解杂交稻功能叶片叶绿素荧光诱导动
力学参数的遗传特性, 试图为杂交稻优质高产育
种和高光效生理育种提供理论参考。
材料与方法
1 供试材料及田间试验设计
选用了籼型三系杂交稻6个不育系(深95A、
389A、中3A、T98A、五丰A和炳1A)和5个恢复
系(R031、湘恢059、湘农恢076、优恢036和
R342), 按不完全双列杂交设计配制了30个杂交稻
组合, 以杂交稻组合天优华占(天丰A×华占)为对
照。将上述杂交稻组合及其亲本品种/系和对照杂
交稻组合, 于2012年5月28日在湖南农业大学教学
科研试验基地播种, 6月20日移栽, 其中三系杂交稻
不育系亲本品种/系以其同型保持系品种/系代替
种植。田间试验采用随机区组排列, 每小区种植
50蔸 , 单本种植, 小区间不留走道, 株行距16.7
cm×20.0 cm, 3次重复。试验田肥力中等偏上, 地力
均匀, 整个水稻生育期管理同一般大田。
2 测定项目及方法
测定项目: Fm (最大荧光); Fo (最小荧光); Fv/
Fm (PSII最大光化学效率); ΦPSII (PSII实际光能利用
率); ΦNPQ (调节性能量耗散的量子产量); ΦNO (非调
节性能量耗散的量子产量); NPQ (非光化学淬灭);
qL (光化学淬灭)。
测定方法: 用Imaging-PAM叶绿素荧光成像系
统(德国walz, 蓝光版), 测定供试材料始穗后7 d剑
叶的各叶绿素荧光参数。于早上7:00~8:00, 选有代
表性的稻株, 暗适应30 min后, 用双层黑色塑料袋
子套住仪器探头及样品, 调用叶绿素荧光慢速动力
学曲线程序测定剑叶中部的各叶绿素荧光参数, 每
小区3次重复。开启检测光(光强0.1 µmol·m-2·s-1)得
到叶绿素荧光参数初始荧光(Fo), 再由饱和脉冲光
(光强6 000 µmol·m-2·s-1, 光照时间0.8 s)测得最大荧
光(Fm)。根据Fo和Fm计算Fv/Fm=(Fm–Fo)/Fm (Genty
等1989; Maxwell和Johnson 2000); 根据Fo、Fm和光
化光(光强133 µmol·m-2·s-1)植物稳态下的F、Fo’和
Fm’ (分别表示光下实时荧光、光下最小荧光和光
下最大荧光)计算以下荧光参数: ΦPSII=(Fm’–F)/Fm’
(Genty等1989; Maxwell和Johnson 2000); ΦNPQ=1–
ΦPSII–1/[NPQ+1+qL (Fm/Fo–1)] (Kramer等2004);
ΦNO=1/[NPQ+1+qL (Fm/Fo–1)] (Kramer等2004);
NPQ=(Fm–Fm’)/Fm’ (Hendrickson等2004; Klugham-
mer和Schreiber 2008); qL=(Fm’–F)/(Fm’–Fo’)×Fo’/F
(Kramer等2004)。
3 数据统计分析方法
用Excel 2003进行原始数据整理及杂种优势分
析、SPSS 10.0进行方差分析及相关分析, 具体参
照莫惠栋(1992)所介绍的方法进行。各杂交稻组
合各叶绿素荧光参数的杂种优势按下列公式计算:
中亲优势(%)=(F1–MP)/MP×100; 超亲优势(%)=
(F1–HP)/HP×100; 负向超亲优势(%)=(F1–LP)/
LP×100; 竞争优势(%)=(F1–CK)/CK×100。其中,
MP为中亲值; HP为高值亲本值; LP为低值亲本值;
CK为对照(天优华占)杂交稻组合值。
实验结果
1 杂交稻亲本叶绿素荧光参数的差异
从表1可以看出, 供试11个不同杂交稻亲本的
8个叶绿素荧光参数均存在极显著水平的品种/系
间差异(F值)。其中 , NPQ的变异系数最大 , 为
23.394%; ΦNPQ次之, 为20.668%; Fv/Fm的变异系数
最小, 仅为2.605%。
刘红梅等: 基于叶绿素荧光参数的籼型杂交稻杂种优势分析 857
2 杂交稻组合叶绿素荧光参数的差异
表2列出了供试30个杂交稻组合叶绿素荧光参
数的平均值及其变异值, 从表2得知, 不同杂交稻组
合的叶绿素荧光参数均存在极显著水平的组合间
差异(F值)。其中, 变异系数最大的是NPQ值, 为
28.836%; 而变异系数最小的是Fv/Fm, 为2.702%。
比较表1和表2可知, 杂交稻组合的Fm、Fv/Fm、
ΦNPQ、NPQ、qL叶绿素荧光参数平均值大于其亲
本的平均值; 除Fo和ΦPSII外, 杂交稻组合的其他叶
绿素荧光参数的变幅极差均大于其亲本的变幅极
差; 除Fm、Fo和ΦPSII外, 杂交稻组合的其他叶绿素
荧光参数的变异系数均大于其亲本的变异系数。
由此可看出, 杂交稻组合的ΦNPQ、ΦNO、NPQ和qL
等叶绿素荧光参数存在明显的杂种优势。并且,
除Fm、Fo和Fv/Fm外, 杂交稻组合的其他叶绿素荧
光参数的组合间差异(F值)均分别大于其亲本间差
异(F值)。说明杂交稻组合的大多数叶绿素荧光参
数均具有较大的杂种优势差异, 有利于选配高光
能吸收、转化和利用的高光效杂交稻组合。
3 杂交稻叶绿素荧光参数的杂种优势分析
如表3所示, 除Fo、ΦPSII和ΦNO外, 30个杂交稻
组合的其他叶绿素荧光参数的中亲优势正向组合
数均达一半以上。其中, ΦNPQ和NPQ超亲优势杂交
稻组合数较多, 分别为17个和25个, 其超亲优势率
分别为4.605%和10.947%, 变幅分别为–28.967%~
71.864%和–43.351%~123.253%, Fo、ΦPSII和ΦNO出
现了不同数量(10~16个)的低于低值亲本的杂交稻
组合。
此外, Fm、Fv/Fm、qL等具有的中亲优势率分
别为0 . 4 2 2 %、0 . 4 0 9 %和4 . 3 8 8 % , 变幅分别
为– 1 8 . 7 6 3 % ~ 2 4 . 8 6 2 %、– 8 . 1 4 5 % ~ 5 . 5 5 1 %
和–30.423%~45.085%; ΦNO则具有负向平均超亲优
势; ΦPSII、ΦNPQ、NPQ和qL的竞争优势率正向组合
数分别达20个以上。
4 杂交稻组合与亲本荧光特性的相关系数
由表4可知, 杂交稻组合的ΦPSII和ΦNPQ等叶绿
素荧光参数与其母本值成极显著水平的正相关;
与其中亲值的正相关也分别达到极显著和显著水
平。杂交稻组合的NPQ与其母本值的相关达显著
水平; 而杂交稻组合的各叶绿素荧光参数与其父
本值的相关均未达显著水平。
讨　　论
叶绿素荧光参数的ΦPSII可反映植物光系统II
的实际量子产量, 其大小反映了植物叶片的实际
光能利用效率; 光化学淬灭qL是由光合作用引起的
表1 杂交稻亲本叶绿素荧光参数的差异
Table 1 Difference of chlorophyll fluorescence parameters in hybrid rice parents
亲本 Fm Fo Fv/Fm ΦPSII ΦNPQ ΦNO NPQ qL
母本 深95A 0.4858 0.1204 0.7521 0.532 0.105 0.363 0.073 0.482
389A 0.3939 0.1132 0.7125 0.522 0.139 0.340 0.102 0.620
中3A 0.4105 0.1163 0.7168 0.559 0.095 0.347 0.069 0.637
T98A 0.3322 0.1008 0.6964 0.453 0.175 0.373 0.117 0.530
五丰A 0.4459 0.1123 0.7484 0.559 0.102 0.338 0.076 0.556
炳1A 0.4451 0.1168 0.7372 0.566 0.113 0.321 0.088 0.629
父本 R031 0.4436 0.1220 0.7249 0.538 0.170 0.292 0.145 0.700
湘恢059 0.4152 0.1064 0.7438 0.531 0.131 0.338 0.097 0.542
湘农恢076 0.4871 0.1246 0.7439 0.508 0.145 0.346 0.105 0.506
优恢036 0.4600 0.1178 0.7439 0.537 0.134 0.329 0.101 0.563
R342 0.4258 0.1031 0.7579 0.519 0.160 0.321 0.125 0.516
平均数 0.431 0.114 0.734 0.529 0.133 0.337 0.100 0.571
标准差 0.044 0.008 0.019 0.031 0.028 0.022 0.023 0.067
变幅极差 0.155 0.024 0.061 0.114 0.080 0.081 0.077 0.218
变异系数(%) 10.213 6.800 2.605 5.908 20.668 6.469 23.394 11.723
亲本间差异(F值) 10.958** 5.450** 47.761** 16.850** 12.544** 13.392** 10.726** 44.637**
　　*和**分别表示在0.05和0.01水平上的差异显著性。Fm: 最大荧光; Fo: 最小荧光; Fv/Fm: 潜在光能利用率; ΦPSII: 实际光能利用率; ΦNPQ:
调节性能量耗散的量子产量; ΦNO: 非调节性能量耗散的量子产量; NPQ: 非光化学淬灭; qL: 光化学淬灭。表2~4同此表。
植物生理学报858
表2 杂交稻组合叶绿素荧光参数的差异
Table 2 Difference of chlorophyll fluorescence parameters in hybrid rice combinations
组合 Fm Fo Fv/Fm ΦPSII ΦNPQ ΦNO NPQ qL
深95A×R031 0.4477 0.1185 0.7352 0.527 0.151 0.322 0.117 0.591
389A×R031 0.4366 0.1209 0.7231 0.513 0.184 0.303 0.152 0.649
中3A×R031 0.3828 0.1018 0.7341 0.524 0.144 0.332 0.109 0.572
T98A×R031 0.4356 0.1196 0.7254 0.506 0.180 0.314 0.143 0.610
五丰A×R031 0.3956 0.1119 0.7171 0.520 0.143 0.337 0.107 0.609
炳1A×R031 0.3721 0.1028 0.7239 0.519 0.161 0.320 0.127 0.619
深95A×湘恢059 0.4575 0.1126 0.7539 0.526 0.157 0.317 0.124 0.542
389A×湘恢059 0.4181 0.1108 0.7349 0.512 0.224 0.264 0.212 0.700
中3A×湘恢059 0.4190 0.1067 0.7452 0.533 0.166 0.301 0.139 0.606
T98A×湘恢059 0.4047 0.1170 0.7109 0.487 0.213 0.300 0.178 0.661
五丰A×湘恢059 0.4126 0.1054 0.7449 0.539 0.127 0.334 0.094 0.553
炳1A×湘恢059 0.4469 0.1124 0.7485 0.515 0.225 0.259 0.217 0.668
深95A×湘农恢076 0.4152 0.1059 0.7455 0.529 0.130 0.341 0.096 0.531
389A×湘农恢076 0.4828 0.1187 0.7543 0.507 0.147 0.346 0.106 0.587
中3A×湘农恢076 0.4332 0.1167 0.7305 0.528 0.151 0.322 0.118 0.606
T98A×湘农恢076 0.4600 0.1173 0.7450 0.479 0.171 0.350 0.122 0.470
五丰A×湘农恢076 0.4663 0.1113 0.7614 0.538 0.184 0.279 0.165 0.605
炳1A×湘农恢076 0.3927 0.1031 0.7374 0.547 0.145 0.309 0.118 0.631
深95A×优恢036 0.5321 0.1245 0.7661 0.566 0.099 0.334 0.074 0.676
389A×优恢036 0.4810 0.1121 0.7670 0.529 0.117 0.354 0.083 0.453
中3A×优恢036 0.4179 0.1183 0.7169 0.517 0.162 0.321 0.125 0.637
T98A×优恢036 0.4945 0.1186 0.7601 0.506 0.210 0.284 0.185 0.665
五丰A×优恢036 0.4531 0.1099 0.7574 0.555 0.119 0.327 0.090 0.544
炳1A×优恢036 0.4361 0.1194 0.7262 0.521 0.141 0.338 0.105 0.581
深95A×R342 0.4609 0.1093 0.7630 0.547 0.143 0.310 0.115 0.549
389A×R342 0.4774 0.1163 0.7563 0.521 0.169 0.310 0.138 0.542
中3A×R342 0.4016 0.1150 0.7136 0.476 0.167 0.357 0.118 0.535
T98A×R342 0.3688 0.1106 0.7004 0.468 0.202 0.330 0.153 0.607
五丰A×R342 0.3541 0.1091 0.6918 0.557 0.124 0.319 0.097 0.777
炳1A×R342 0.4369 0.1097 0.7490 0.482 0.114 0.404 0.071 0.398
平均数 0.433 0.113 0.738 0.520 0.159 0.321 0.127 0.592
标准差 0.040 0.006 0.020 0.024 0.033 0.029 0.036 0.076
变幅极差 0.178 0.023 0.075 0.098 0.127 0.145 0.146 0.379
变异系数(%) 9.316 5.220 2.702 4.651 20.807 8.981 28.836 12.824
组合间差异(F) 18.034** 3.624** 31.563** 28.490** 21.611** 36.357** 25.258** 88.222**
荧光淬灭, 能反映植物光合作用活性的高低; 非光
化学淬灭NPQ是植物耗散过剩光能为热的能力,
反映植物的光保护能力, 其中ΦNPQ反映PSII调节性
能量耗散的量子产量, 是光保护的重要指标。若
ΦNPQ较高, 一方面表明植物接受的光强过剩, 另一
方面则说明植物仍可以通过调节(如将过剩光能耗
散为热)来保护自身。ΦNO是PSII非调节性能量耗
散的量子产量, 可表明光化学能量转换和保护性
的调节机制(如热耗散)不足以将植物吸收的光能
完全消耗掉。也就是说, 入射光强超过了植物能
接受的程度。这时, 植物可能已经受到损伤, 或者
(尽管还未受到损伤)继续照光的话, 植物将要受到
损伤; ΦNO是光损伤的重要指标。
杂交稻产量形成的95%来自光合作用, 水稻
叶片对光能的吸收、转化和利用率及光合效率的
高低对水稻产量起决定性的作用。因此, 光合作
用是杂交水稻产量形成的物质基础。大部分研究
者认为作物光合速率与产量呈正相关关系(邹学校
等2009)。作物杂种优势的形成取决于父母本间的
遗传差异(Hochholdinger和Hoeckera 2007), 而环境
刘红梅等: 基于叶绿素荧光参数的籼型杂交稻杂种优势分析 859
因子等其他因素可能也起很重要的作用(Stupar和
Springer 2006)。本研究结果表明, 杂交稻组合的
各叶绿素荧光参数具有明显的超亲优势、中亲优
势和负向超亲优势等多种形式的杂种优势表现。
因此, 杂交稻各叶绿素荧光参数的杂种优势指标
可作为今后杂交稻高光效育种的重要参考依据。
本研究结果也表明, 杂交稻组合及其亲本的各叶
绿素荧光参数均存在极显著水平的组合或品种/系
间差异, 因此, 有利于今后充分利用杂交稻亲本品
种/系光合特性的广泛遗传变异配组, 有可能选配
出高光效杂交稻新组合, 从而提高杂交稻新组合
的产量及其品质。本研究结果还表明, 杂交稻组
合的Fv/Fm、ΦNPQ和qL等叶绿素荧光参数的杂种F1
的中亲优势值表现为正值; 40%的供试杂交稻组合
的实际光能利用率ΦPSII的杂种F1表现出超亲优势
或中亲优势。因此, 可较容易利用杂交稻叶绿素
荧光参数的杂种优势这些表现特点, 通过杂交稻
亲本品种/系的合理配组, 完全有可能选配出优良
的高光能利用率杂交稻新组合。
本研究供试杂交稻组合中 , 杂交稻组合深
95A×优恢036和五丰A×R342的实际光能利用效
率ΦPSII最高(表2), 但其超亲优势分别为5.52%
表4 杂交稻组合的叶绿素荧光参数与亲本值的相关系数
Table 4 Correlation coefficients between hybrid rice combinations and their parents in chlorophyll fluorescence parameters
项目 Fm Fo Fv/Fm ΦPSII ΦNPQ ΦNO NPQ qL
杂交稻组合与母本值 0.058 –0.233 0.232 0.511** 0.536** –0.052 0.437* –0.025
杂交稻组合与父本值 0.286 0.142 0.090 0.121 –0.092 –0.117 –0.146 0.149
杂交稻组合与中亲值 0.184 –0.021 0.247 0.524** 0.427* –0.121 0.194 0.099
和–1.20%, 两者的超亲优势差别较大; 而杂交稻组
合T98A× R342和中3A×R342的实际光能利用效率
ΦPSII最低, 其超亲优势分别为–9.69%和–16.08%, 两
者的超亲优势也差别较大。并且, 杂交稻母本不
育系(中3A)和父本恢复系(R342)均有较高的实际
光能利用率ΦPSII, 但其双亲配组的杂交稻组合(中
3A×R342)的实际光能利用率ΦPSII却具有较低的杂
种优势; 而杂交稻母本不育系(T98A)和父本恢复
系(湘农恢076)的实际光能利用率ΦPSII均较低, 但其
双亲配组的杂交稻组合(T98A×湘农恢076)的ΦPSII
的杂种优势却不是最低的。说明杂交稻高光能利
用率组合的选配不仅与其母本不育系和父本恢复
系的ΦPSII表现相关, 同时也与其所配杂交稻组合的
杂种优势的发挥程度相关。本研究结果还表明,
杂交稻组合的T98A×湘农恢076与其母本值呈极显
著水平的正相关, 表明杂交稻组合实际光能利用
率ΦPSII和可调节性的能量耗散ΦNPQ主要受其母本
不育系的影响, 因此, 选择具有ΦPSII、ΦNPQ优良特
性的母本不育系是选配具有ΦPSII、ΦNPQ优良特性
的杂交稻组合的关键。这与张其德等(1998)研究
认为杂交稻组合的光合性能的杂种优势取决于父
母本的光合能力, 具有优良光合功能的杂交稻不
表3 杂交稻叶绿素荧光参数的杂种优势表现
Table 3 Performance of heterosis for chlorophyll fluorescence parameters in hybrid rice
超亲优势 中亲优势 负向超亲优势 竞争优势
性状 正向
平均值/% 变幅/% 正向 平均值/% 变幅/% 负向 平均值/% 变幅/% 正向 平均值/% 变幅/%
组合/个 组合/个 组合/个 组合/个
Fm 7 –5.035 –20.594~12.117 16 0.422 –18.763~24.862 9 7.116 –16.845~48.882 2 –11.224 –27.424~9.067
Fo 7 –4.611 –17.277~9.997 14 –0.813 –14.605~12.934 10 3.443 –12.468~18.645 2 –6.408 –15.589~3.234
Fv/Fm 13 –1.098 –8.716~3.114 18 0.409 –8.145~5.551 5 1.989 –7.568~9.145 9 –1.985 –8.117~1.876
ΦPSII 2 –4.710 –14.986~5.505 10 –1.709 –11.625~6.032 13 1.610 –8.207~11.782 23 2.512 –7.669~11.700
ΦNPQ 17 4.605 –28.967~71.864 26 18.454 –17.341~84.952 2 38.262 –12.697~100.197 28 39.593 –13.268~97.854
ΦNO 4 –7.752 –23.838~25.995 8 –4.249 –22.034~26.039 16 –0.262 –21.816~26.082 0 –20.580 –35.852~0.000
NPQ 25 10.947 –43.351~123.253 26 26.189 –33.368~134.396 2 49.406 –19.114~146.709 29 78.237 0.000~205.008
qL 11 –1.818 –36.688~39.920 18 4.388 –30.423~45.085 6 11.837 –22.782~50.646 20 4.885 –29.465~37.608
植物生理学报860
育系对于选配高光效杂交稻组合非常重要的结果
相一致。同时, 本研究结果也表明, 杂交稻组合的
ΦPSII、ΦNPQ与其中亲值呈显著或极显著水平的正
相关关系, 表明杂交稻组合的ΦPSII和ΦNPQ与其中亲
值的关系也密切, 因此, 高光效杂交稻组合选配中,
注重杂交稻父本品种/系的选择也不可忽视。总
之, 高光效利用率杂交稻组合的选配, 优良不育系
的选择是其首要条件, 同时也需要兼顾考虑优良
父本恢复系的选择及杂交稻组合光合特性杂种优
势的发挥程度。
参考文献
陈小龙, 邓启云, 吴丹, 刘英, 吴俊, 庄文, 李诚, 李莺歌(2013). 两系
超级杂交稻主要农艺性状的配合力遗传分析. 湖南农业大学
学报(自然科学版), 39 (4): 331~337
丁在松, 王春艳, 关东明, 赵凤悟, 赵明(2011). 旱稻×稗草杂交后代
YF2-1光合作用气体交换、叶绿素荧光和抗氧化酶系统对渗
透胁迫的响应. 作物学报, 37 (5): 876~881
管铭, 郭水良, 裴立, 沈国辉, 陆保理(2012). 基于光合和叶绿素荧光
参数评判两个假稻种群对草甘膦的敏感性. 上海师范大学学
报(自然科学版), 41 (2): 171~178
郭培国, 李明启(1996). 杂交水稻及其亲本光合特性的研究I. 功能
叶片叶绿素含量、叶绿素-蛋白复合物及诱导荧光动力学. 热
带亚热带植物学报, 4 (4): 60~65
刘红梅, 刘建丰, 邱颖波, 范峰峰, 徐庆国(2013). 籼型杂交稻淀粉
RVA谱特征值的杂种优势分析. 植物遗传资源学报, 14 (3):
434~439
龙继锐, 马国辉, 万宜珍, 宋春芳, 孙健(2011). 施氮量对超级杂交
中稻生育后期剑叶叶绿素荧光特性的影响. 中国水稻科学, 25
(5): 501~507
莫惠栋(1992). 农业试验统计(第2版). 上海: 上海科学技术出版社
王荣富, 黄正来, 王建华, 张云华(2003). 两系杂交稻两优培九苗期
若干光合特性初探. 安徽农业大学学报, 30 (2): 113~116
张其德, 卢从明, 张世平, 张启峰(1998). 几组有优和无优杂交组
合中杂交稻及其亲本光合功能的比较. 植物学通报, 15 (1):
50~55
张守仁(1999). 叶绿素荧光诱导动力学参数的意义及讨论. 植物学
通报, 16 (4): 444~448
邹学校, 马艳青, 张竹青, 陈文超, 戴雄泽, 李雪峰, 曹小兵(2009). 辣
椒净光合速率杂种优势与农艺性状的相关分析. 中国农学通
报, 25 (7): 188~192
Genty B, Briantais JM, Baker NR (1989). The relationship between
the quantum yield of photosynthetic electron transport and
quenching of chlorophyll fluorescence. Biochim Biophys Acta,
990 (1): 87~92
Hendrickson L, Furbank RT, Chow WS (2004). A simple alternative
approach to assessing the fate of absorbed light energy using
chlorophyll fluorescence. Photosynth Res, 82 (1): 73~81
Hochholdinger F, Hoeckera N (2007). Towards the molecoular basis
of heterosis. Trends Plant Sci, 12 (9): 427~432
Huang XQ, Jiao DM, Li X (2002). Characteristics of chlorophyll
fluorescence and membrane-lipid peroxidation of various high-
yield rices under photooxidation conditions. Acta Bot Sin, 44 (3):
279~286
Klughammer C, Schreiber U (2008). Complementary PSII quantum
yields calculated from simple fluorescence parameters measured
by PAM fluorometry and the Saturation Pulse method. PAM
Appl Notes, 1: 27~35
Kramer DM, Johnson G, Kiirats O, Edwards GE (2004). New fluo-
rescence parameters for the determination of QA redox state and
excitation energy fluxes. Photosynth Res, 79 (2): 209~218
Li X, Jiao MD, Liu LY, Huang QX (2002). Chlorophyll fluorescence
and membrane lipid peroxidation in the flag leaves of different
high yield rice variety at late stage of development under natural
condition. Acta Bot Sin, 44 (4): 413~421
Maxwell K, Johnson GN (2000). Chlorophyll fluorescence—a practi-
cal guide. J Exp Bot, 51 (345): 659~668
Shrestha S, Brueck H, Asch F (2012). Chlorophyll index, photochemi-
cal reflectance index and chlorophyll fluorescence measurements
of rice leaves supplied with different N levels. J Photochem Pho-
tobiol B Biol, 113: 7~13
Stupar RM, Springer NM (2006). Cis-transcriptional variation in
maize inbred lines B73 and Mo17 leads to additive expression
patterns in the F1 hybrid. Genetics, 173 (4): 2199~2210
Wang GL, Kang MS, Moreno O (1999). Genetic analyses of grain-fill-
ing rate duration in maize. Field Crops Res, 61 (3): 211~222