干旱脅迫對水稻生理生化的影響

干旱脅迫對水稻生理生化的影響

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1、·4·廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)2006年第37卷第1期干旱脅迫對水稻生理生化的影響戴高興,鄧國富,周萌(廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所,南寧530007)摘要:在干旱脅迫條件下,水稻的各種生理代謝過程發(fā)生了很大變化,水稻植株的凈光合速率、葉綠素含量及光合酶活性有所下降,游離脯氨酸、脫落酸、活性氧和丙二醛的積累量明顯增加,抗氧化酶超氧化物歧化酶、過氧化物酶、過氧化酶活性增強(qiáng),清除過量的活性氧,減少對水稻的損傷,耐旱性強(qiáng)的水稻品種可能具有更強(qiáng)的抗氧化能力。今后,通過對與水稻抗旱有關(guān)的功能基因的轉(zhuǎn)導(dǎo)和表達(dá)的研究,從分子水平上探索水稻水分

2、脅迫的內(nèi)在機(jī)理并通過基因工程的方法培育出抗旱品種,可以減少干旱脅迫對水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。關(guān)鍵詞:水稻;干旱脅迫;生理生化中圖分類號:S511.01文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1002—8161(2006)01-0004-03EffectofdroughtstressonphysiologyandbiochemistryofriceDAIGao2xing,DENGGuo2fu,ZHOUMeng(RiceResearchInstitute,GuangxiAcademyofAgriculturalSciences,Nan

3、ning53007)Abstract:Indroughtstressconditions,theprocessofphysiologicalmetabolismofricechangesgreatly.Thenetphotosyntheticrate,chlorophyllcontentandtheactivitiesofphotosyntheticenzymedecrease,thecontentsoffreeproline,abscisicacid,activeoxygenspeciesandmalondia

4、ldehydeobviouslyincrease,andtheactivitiesofan2tioxidaseSOD,PODandCATarestrengthenedandexcessiveactiveoxygenisclearedout,whichlightenthedam2agetorice.Ricevarietywithstrongdroughtresistancemaybeofstrongresistanttooxidation.Infuture,droughtresistancericevarietyw

5、illbebredthroughstudyonthetransductionandexpressionoffunctionalgenerelatedwithdroughtresistanceofrice,theinherentmechanismofwaterstressofricebymoleculartechnologyandbreedingwithgeneticengineering.Keywords:rice;droughtstress;physiologyandbiochemistry[3,4]近幾年來,

6、因厄爾尼諾現(xiàn)象造成大范圍內(nèi)周期顯降低了植株的凈光合速率,使葉綠體超微結(jié)構(gòu)[5,6]性降水土壤分布失衡以及各地用水不當(dāng)?shù)仍?使損壞,葉綠素降解從而含量降低,還可降低光合[8][3]相當(dāng)范圍內(nèi)的干旱加劇,農(nóng)用水源日趨緊張已威脅酶RuBP羧化酶和碳酸酐酶等活性。此外,干旱[1]到世界糧食安全。還影響其他與光合作用有關(guān)的生理生化過程如降低[5,7,8]水稻是我國最重要的糧食作物,隨著分子生物氣孔導(dǎo)度,使光合產(chǎn)物運(yùn)輸受阻等。學(xué)、細(xì)胞遺傳學(xué)以及高新技術(shù)的發(fā)展,對于水稻抗旱1.2脯氨酸性的研究日趨深入、研究對象日趨微觀,并逐

7、漸向細(xì)脯氨酸(Pro)在正常植物體內(nèi)含量僅為0.2~胞和分子水平發(fā)展。0.6mg?g,占總游離氨基酸的百分之幾,而在干旱脅迫下它可以成十倍的增加,相對含量可達(dá)30%以1干旱脅迫對水稻生理生化的影響上。大量研究表明,在干旱脅迫下,盡管不同作物或1.1光合作用同種作物的不同栽培品種之間表現(xiàn)出較大差異,但干旱導(dǎo)致植物光合作用減弱是作物減產(chǎn)的一個在相同時間內(nèi)干旱脅迫強(qiáng)度越大,作物積累游離重要原因。通常認(rèn)為干旱影響光合作用主要是通過Pro量越多;在脅迫強(qiáng)度相同條件下的一定范圍內(nèi),[2]氣孔限制和非氣孔限制兩個因素造成的。干

8、旱明隨著處理時間的延長,水稻體內(nèi)游離Pro積累量不收稿日期:20050727作者簡介:戴高興(1975),男,理學(xué)碩士,主要研究方向?yàn)橹参锬婢成怼4鞲吲d等:干旱脅迫對水稻生理生化的影響·5·[9,10,11]-·)、氫氧根離子(·OH)、過氧化氫斷增加。干旱可以使水稻體內(nèi)的脯氨酸由液氧陰離子(O21泡轉(zhuǎn)入原生質(zhì)內(nèi),游離脯氨酸通過保護(hù)酶的空間結(jié)(H2O2)和單線氧(O2)

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