粘类小雄性不育系育性特异性研究及其快速定向转育体系的建拓 较纯合体表现明显的杂种优势,生长率决定净生物产量,而分配到器官的生物产量将决 定收获指数,从而影响产量,因此决定杂种优势涉及的位点很重要,H9等年 认为生长和籽产量是一系列生化反应的结果,其中每个反应都由一个或多个特殊的酶 控制催化提出了生理生化平衡决定杂种优势。认为近交系趋于不平衡的控制代谢体系, 高度纯合的自交系可能存在一些重要的限制代谢的酶促反应,不同近交系间这种特殊限 制可能存在差异,两个近交系产生的杂种很可能具有更好的平衡代谢体系。 生理瓶颈观点( Physiological bottle necks或限制因子观点,认为瓶颈可在不同的 近交系的不同位点,因此也可能存在不同的代谢通路(Mao9.每个近交系 可能有一个主要的瓶颈位点和一系列潜在的次要瓶颈位点,这些次要瓶颈位点只有在主 要瓶颈得到改良后才明显表现。对于表现杂种优势的杂种很可能是两个亲本在不同的区 域存在不同的瓶颈(即不同的代谢通路,如果在同一代謝区域,瓶颈必须在不同的代 谢通路上。同时,强优势杂种的分离群体应至少分离出两个决定性的独立分离位点,或 伴有一系列相对微效的次要位点才行。 许多研究还发现,亲本间酶谱的差异以及F1酶谱,如杂种酶谱,互补带的出现和 酶活性的提高与杂种优势存在一定关系。金惠芬(19)通过对若干玉米杂交及其亲本 授粉后ATP酶活性及蛋白质变化来研究杂种优势的生化机理,认为杂交授粉后的精卵结 合引起胚中ATP酶活性增加与杂种优势有一定联系135Dac9-究 了氮基酸的库与杂种优勢的关系,认为代谢库体积与杂种产量相关,可用于检测杂交种 流的增加。杂种产量和近交系间的代謝距离显著桕关,因此可用于高产杂交种的预测 Smt等,190)0,谷氨酰氨合成酶(GS)在植物体内氮代谢中起着非常重要的 作用,孙国荣等(94)对杂交水稻及其亲本生长发育过程中的GS活性研究认为,生 殖生长期〔S活性在一定程度上可以反映产量性状的优势水平.陈克成(949通过对 水稻杂种优势与细胞色素氧化酶和呼吸强度的关系研究,认为优势杂种与其亲本细胞色 素氧化酶有一定的互补效应町。特别是大量研究事实亦证明:线粒体、叶绿体和核基因 组均参与了作物杂种优势的形成过程6,939出杂种一代的很多 生理生化过程对杂种优势有重要贡就,它们包括:(1)DNA高复制活性,核糖体DNA 位点重复以及基因组活性区重复;(2)具有特定和超常功能的多聚体酶;:(3)mRNA的 核苷酸组成不同于双亲:(4)线粒体和叶绿体结构的发育程度优于双亲;(5)叶绿体中 片层与类囊体膜结构和体积及叶绿素含量的增加。 Srivastay≌认为,杂种优势是由于杂 种一代在DNA复制,DNA转录和蛋白质转译上量的增加,是由于遗传信息量和核糖体 DNA重复数的增加,使杂种细胞中各种鹬和调控元件工作效率的提高。 关于利用生理生化对杂种优势进行预测不力研究者也做了大量研究,主要方法有: ])利用酵母法预测杂种优势;(2)利用线粒体,叶绿体匀浆互补预测杂种优势:(3) 利用问同工酶谱和酶活性预测杂种优势}明粘类小麦雄性不育系育性特异性研究及其快速定向转育体系的建拓 较纯合体表现明显的杂种优势，生长率决定净生物产量，而分配到器官的生物产量将决 定收获指数，从而影响产量，因此决定杂种优势涉及的位点很重要。Hageman (1967)等 认为生长和籽粒产量是一系列生化反应的结果，其中每个反应都由一个或多个特殊的酶 控制催化，提出了生理生化平衡决定杂种优势。认为近交系趋于不平衡的控制代谢体系， 高度纯合的自交系可能存在一些重要的限制代谢的酶促反应，不同近交系间这种特殊限 制可能存在差异，两个近交系产生的杂种很可能具有更好的平衡代谢体系。 生理瓶颈观点 (Physiological botle necks)或限制因子观点，认为瓶颈可在不同的 近交系的不同位点，因此也可能存在不同的代谢通路 (Magelsdory, 1952)，每个近交系 可能有一个主要的瓶颈位点和一系列潜在的次要瓶颈位点，这些次要瓶颈位点只有在主 要瓶颈得到改良后才明显表现。对于表现杂种优势的杂种很可能是两个亲本在不同的区 域存在不同的瓶颈 (即不同的代谢通路)，如果在同一代谢区域，瓶颈必须在不同的代 谢通路上。同时，强优势杂种的分离群体应至少分离出两个决定性的独立分离位点，或 伴有一系列相对微效的次要位点才行. 许多研究还发现，亲本间酶谱的差异以及 F,酶谱，如杂种酶谱，互补带的出现和 酶活性的提高与杂种优势存在一定关系。金感芬 (1993)通过对若千玉米杂交及其亲本 授粉后ATP酶活性及蛋白质变化来研究杂种优势的生化机理，认为杂交授粉后的精卵结 合引起胚中ATP酶活性增加与杂种优势有一定联系“’‘sz. "] . David Rhodes (1992)研究 了氨基酸的库与杂种优势的关系，认为代谢库体积与杂种产量相关，可用于检测杂交种 流的增加。杂种产t和近交系间的代谢距离显著相关，因此可用于高产杂交种的预测 ( Smith等，1990) 11n1。谷氨酞氨合成酶 (GS)在植物体内氮代谢中起着非常重要的 作用.孙国荣等 (1994)对杂交水稻及其亲本生长发育过程中的GS活性研究认为，生 殖生长期GS活性在一定程度上可以反映产量性状的优势水平。陈克成 (1994)通过对 水稻杂种优势与细胞色素氧化酶和呼吸强度的关系研究，认为优势杂种与其亲本细胞色 素氧化酶有一定的互补效应[50。特别是大量研究事实亦证明:线粒体、叶绿体和核基因 组均参与了作物杂种优势的形成过程[" w. '451o Srivastava(1983)11803指出杂种一代的很多 生理生化过程对杂种优势有重要贡献，它们包括:(1) DNA高复制活性，核糖体DNA 位点重复以及基因组活性区重复;(2)具有特定和超常功能的多聚体酶;(3) mRNA的 核营酸组成不同于双亲;(4)线粒体和叶绿体结构的发育程度优于双亲;(5)叶绿体中 片层与类囊体膜结构和体积及叶绿素含量的增加。Srivastava认为，杂种优势是由于杂 种一代在DNA复制，DNA转录和蛋白质转译上童的增加，是由于遗传信息量和核糖体 DNA重复数的增加，使杂种细胞中各种酶和调控元件工作效率的提高。 关于利用生理生化对杂种优势进行预测，不少研究者也做了大量研究，主要方法有: (1)利用酵母法预测杂种优势;(2)利用线粒体，叶绿体匀浆互补预测杂种优势;(3) 利用同工酶谱和酶活性预测杂种优势[591