Characteristics Related to Photosynthesis and Grain Yield of $F_1$ Hybrid Rice

벼 1대잡종의 광합성 및 수량 관련 특성

This study was carried out to investigate heterosis in photosynthetic characteristics and yield of F$_1$ hybrid rice using genetic cytoplasmic male sterile lines. Two F$_1$ hybrid rices, HR7028A/Yongmoonbyeo and IR54756A/Yongmoonbyeo, showed heterobeltiosis in dry weight and leaf area at the heading date and at the 20 day after heading. HR7028A/Yongmoonbyeo showed heterobeltiosis and IR54756A/Yongmoonbyeo showed heterosis in chlorophyll content and RuDPCase activity in flag leaf, T-sugar and starch content in stem, and $CO_2$ fixation at the 20 day after heading as well as at the heading date. HR7028A/Yongmoonbyeo showed heterobeltiosis in number of panicles and grains per panicle, and IR54756A/Yongmoonbyeo had heterobeltiosis in number of panicles per plant. As results, heterobeltiosis of HR7028A/Yongmoonbyeo in yield was 11% and that of IR54756A/Yongmoonbyeo was 4%.

수도 웅성불임계통 HR7028A와 IR54756A에 임성 회복특성을 가진 것으로 알려진 용문벼를 이용한 1대 잡종과 그의 양친(유지계통, 회복계통) 및 비교품종(장성벼)를 공시하여 1대 잡종에 대한 생리적 특성과 수량에 대한 잡종강세현상을 구명한 결과는 다음과 같다. 1. 출수기와 출수후 20일에 건물중, 엽면적, 두 시기간 건물증가양과 엽면적 감소양에서 HR-7028A/용문벼는 우수친과 비교품종에 대한 잡종강세를 IR54756A/용문벼는 비교품종에 대해서 잡종강세를 나타냈다. 2. 출수후 20일 엽위별 엽면적에 있어 1대 잡종벼는 상위엽보다 하위엽에서 heterobeltiosis현상이 크게 나타났으며, 엽위별 무기성분 함량에 있어 HR7028A/용문벼는 질소, 인산, 칼리함양에서, IR54756A/용문벼는 칼리에서만 heterobeltiosis를 나타내었고 무기성분 중에서는 칼리 > 질소 > 인산 순으로 잡종강세 현상이 컸다. 3. 출수기 및 출수후 20일 지엽중 엽록소 함량, 광합성 능력, RuDPCase활성과 줄기의 전당, 전분함량은 HR7028A/용문벼는 heterobeltiosis, IR54756A/용문벼는 heterosis현상이 있었으며 출수후 20일 사이 지엽중 엽록소 함량, 광합성 능력, RuDPCase활성은 1대 잡종벼가 양친보다 감소량이 적으나 줄기의 전당 및 전분함량은 양친보다 감소량이 더 많았다. 4. HR7028A/용문벼는 수수와 입수에서, IR54756A/용문벼는 수수에서 heterobeltiosis를 나타내어 수량에서 HR7028A/용문벼는 11%, IR54756A/용문벼는 4%의 heterobeltiosis를 나타내었다. 또한 수량과 출수기 및 출수후 20일 지엽중 엽록소함량, 광합성능력, RuDPCase활력과 줄기중 전당, 전분 함량과는 고도의 유의성 있는 정의상관 관계를 나타내었다.