水稻耐熱性生理機理和耐熱資源的鑒定與篩選.pdf

1、水稻(Oryza sativa L.)是世界上最重要的糧食作物之一,是全球近一半人口賴以生存的基本食糧,尤其是亞洲、非洲以及拉丁美洲等一些發(fā)展中國家。水稻是我國65％以上人口的主糧,保障水稻生產(chǎn)對確保我國糧食安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展有十分重要的戰(zhàn)略意義。高溫已經(jīng)成為水稻產(chǎn)量的主要限制因素,且其影響由于全球溫室效應的加劇而在進一步擴大。因此,開展水稻耐高溫研究以及選育水稻耐高溫品種對穩(wěn)定水稻產(chǎn)量具有重要的意義。在蛋白質(zhì)水平上研究高溫脅迫下水稻

2、基因的表達調(diào)控機制,可以更直接地找出與高溫脅迫相關的基因群,進一步揭示高溫對水稻的傷害機制和水稻對高溫的響應機制。本研究在抽穗開花期和苗期高溫篩選試驗的基礎上,探討了高溫對水稻結(jié)實率和苗期葉片生長的影響,比較了不同水稻品種的耐熱性差異,并從生理學和蛋白質(zhì)組學上鑒定和分析了耐熱水稻品種的耐性機理。主要研究結(jié)果如下:
　　 1.對72個來自不同國家和地區(qū)的水稻品種進行抽穗開花期高溫處理(40℃/35℃,14h/10h,12d),記錄

3、結(jié)實率。兩年試驗結(jié)果都表明高溫嚴重降低結(jié)實率,且基因型之間存在著顯著差異。苗期高溫處理顯示:高溫顯著降低葉綠素相對含量(SPAD值)、株高、根長和生物量;敏感基因型較耐熱基因型受影響更大。同時,高溫脅迫導致膜脂過氧化作用,表現(xiàn)為丙二醛含量增加和超氧化物歧化酶活性提高。與敏感基因型相比,耐熱基因型丙二醛增加量小,超氧化物歧化酶活性增加量大。從供試材料中鑒定到,春江06、密陽46和京系17為高耐熱基因型:而明恢63、Kasalath和IRA

4、T4217為高熱敏感基因型。
　　 2.對耐熱基因型密陽46和熱敏感基因型明恢63進行生理學和蛋白質(zhì)組學研究。結(jié)果表明,無論是苗期還是抽穗開花期,3d高溫處理都造成結(jié)實率、SPAD值、株高、根長和生物量的下降,丙二醛、過氧化氫、超氧陰離子含量的增加和超氧化物歧化酶活性的提高。以上各種生長和生理參數(shù)均以明恢63受影響要大于密陽46。蛋白質(zhì)組學分析結(jié)果為,高溫使光合作用相關蛋白、能量類蛋白、代謝類蛋白表達量下降,抗逆相關蛋白表達量上