重金屬脅迫對(duì)水稻傷害機(jī)理及水稻耐性機(jī)制的研究

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1、揚(yáng)州大學(xué)碩士學(xué)位論文重金屬脅迫對(duì)水稻傷害機(jī)理及水稻耐性機(jī)制的研究姓名：楊小勇申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：生物物理學(xué)指導(dǎo)教師：羅時(shí)石;葛才林20020401!撈州大學(xué)二oo二屆碩士學(xué)位論文捅費(fèi)本文以重金屬離子Cu”、Cd2+、H92+為材料，以水稻三個(gè)品種(秈稻：揚(yáng)稻6號(hào)，粳稻：武育粳，雜交稻：協(xié)優(yōu)818)為研究對(duì)象，進(jìn)行了重金屬脅迫對(duì)水稻傷害機(jī)理及水稻耐性機(jī)制的研究。結(jié)果表明：1．重金屬脅迫對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育形態(tài)學(xué)指標(biāo)的影響重金屬離子Cu2+、Cd”、H釅+脅迫條件下，水稻種子的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率以及苗期株高和鮮重都里持續(xù)下降的趨勢(shì)：Cd“和Hgz+脅迫可在一

2、定程度上促進(jìn)秈稻根部的生長(zhǎng)，但cu2+脅迫及高濃度的cd2+和H礦4脅迫則抑制水稻根部的生長(zhǎng)。土培方式栽培水稻時(shí)，cu2+和低濃度的Cd2+和Hf+脅迫可增加水稻的最終株高，而高濃度的cd2+和H92+脅迫對(duì)水稻株高的生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用。低濃度的Cu2+脅迫能促進(jìn)水稻有效分蘗的發(fā)生，高濃度的Cu2+及cd2+和H礦脅迫則可抑制水稻有效分蘗的發(fā)生。一定濃度范圍的cu2+脅迫能增加水稻的穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重，低濃度的Cd2+和H92+脅迫能增加水稻的穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率，卻明顯降低水稻的千粒重。2．重金屬脅迫對(duì)水稻氮素代謝的影響水稻籽粒萌發(fā)期，較低濃度的Cu

3、“、cd”、H92+脅迫可促進(jìn)水稻萌發(fā)籽粒中的蛋白合成，增加蛋白含量，其中對(duì)粳稻籽粒蛋白合成的促進(jìn)作用最明顯，隨脅迫強(qiáng)度的加大，籽粒中的蛋白合成受到明顯抑制。水稻苗期，低濃度的重金屬脅迫亦可增加秈稻和粳稻葉片、根系的蛋白含量，并因重金屬離子類型而存在差異，cu2+脅迫條件下，三個(gè)水稻品種葉片和根系蛋白含量持續(xù)下降，且Cu2+脅迫對(duì)水稻苗期蛋白合成的抑制程度大于cd2+和H礦+脅迫，苗期雜交稻對(duì)重金屬脅迫最為敏感，雜交稻葉片和根系蛋白含量與cd2+和H礦脅迫濃度呈明顯的負(fù)相關(guān)。水稻灌漿期蛋白合成對(duì)重金屬脅迫的敏感性秈稻>粳稻，同一水稻不同器官對(duì)重金屬

4、脅迫的敏感性根>葉>穗，低濃度的Cu“、cd“、H92+脅迫可促進(jìn)粳稻葉片和穗部的蛋白合成，而秈稻葉片和穗部的蛋白含量則與重金屬脅追濃度呈負(fù)相關(guān)性。3．重金屬脅迫對(duì)水稻碳素代謝的影響重金屬Cu2+、Cd”、H92+脅迫可顯著抑制水稻葉片的光合作用，水稻葉片葉綠素含量及光合速率與重金屬離子濃度呈明顯的負(fù)相關(guān)。低濃度的重金屬脅迫可促進(jìn)水稻幼苗根系的呼吸作用，而高濃度的重金屬脅迫則抑制水稻根系的呼吸；楊小勇重金屬脅迫對(duì)水稻傷害機(jī)理及水稻耐性機(jī)制的研究!重金屬脅迫對(duì)水稻灌漿期根系呼吸作用的抑制程度大于對(duì)苗期根系的影響，隨重金屬脅追強(qiáng)度的加大，水稻灌漿期根系

5、的呼吸速率持續(xù)下降。隨重金屬脅迫濃度的增加，水稻籽粒萌發(fā)期的a-淀粉酶活性先上升后下降，重金屬脅迫能顯著抑制秈稻和雜交稻B．淀粉酶活性，但低濃度的重金屬脅迫對(duì)粳稻B．淀粉酶活性產(chǎn)生誘導(dǎo)作用。低濃度的重金屬脅迫能明顯誘導(dǎo)萌發(fā)籽粒中一些淀粉同功酶的表達(dá)，而高濃度的重金屬脅迫則顯著抑制某些淀粉同功酶的表達(dá)。重金屬脅迫對(duì)秈稻和雜交稻萌發(fā)籽粒中MDH同功酶的影響大于粳稻，高濃度的cu2+、Cd”、Hf+脅迫能明顯抑制水稻萌發(fā)籽粒中MDH同功酶的表達(dá)。低濃度的Cu2+和Cd2÷脅迫可在一定程度上激活水稻葉、穗和根的COD活性，但隨cu2+和Cd2+脅迫的加深，

6、COD活性逐漸被抑制：}留+脅迫對(duì)水稻COD活性的影響則因水稻品種、器官而存在差異，H礦脅迫可抑制秈稻葉片、根系和粳稻穗部COD活性。較低濃度的重金屬脅迫能誘導(dǎo)水稻COD同功酶的表達(dá)，并因水稻品種、器官的不同而存在差異，其中重金屬脅迫對(duì)水稻根系COD同功酶表達(dá)的抑制程度大于葉片和穗部。4．重金屬脅迫對(duì)水稻膜脂過(guò)氧化作用及抗氧化酶的應(yīng)答重金屬cu2+、Cd2+、H92+脅迫能明顯促進(jìn)水稻葉片細(xì)胞的膜脂過(guò)氧化和脫脂進(jìn)程，增加葉片內(nèi)MDA含量，并損傷葉片的膜透性，造成細(xì)胞電解質(zhì)外滲百分率上升。Cu2*脅迫能明顯增加水稻根系MDA含量，但cd2+和H礦+脅

7、迫條件下，水稻根系MDA含量則略有下降。重金屬cu“、Cd2+、H礦脅迫條件下，水稻能產(chǎn)生相應(yīng)的防御措施。較低濃度的重金屬脅迫可在一定程度上激活水稻SOD、POD活性，并因水稻品種、器官的不同而存在差異；重金屬cu2+、Cd2+、H礦脅迫時(shí)，水稻葉片CAT活性被抑制。一定濃度范圍的重金屬cu2+、Cd2+、H礦脅迫可誘導(dǎo)水稻葉、穗、根的SOD、POD同功酶的表達(dá)，其中對(duì)POD同功酶的誘導(dǎo)作用大子SOD同功酶，較高濃度的重金屬脅迫則有抑制SOD、POD同功酶表達(dá)的趨勢(shì)；水稻葉片CAT同功酶隨重金屬脅迫強(qiáng)度的加大酶活性的表達(dá)逐步受到抑制。5．重金屬脅迫

8、對(duì)水稻DNA的損傷較低濃度的cu2+、Cd2．、H礦+脅迫能增加水稻幼苗DNA含量，并明顯誘導(dǎo)水4揚(yáng)州大學(xué)二oo二屆碩士學(xué)