水稻根系、光合和抗氧化酶對干旱脅迫的反應(yīng).pdf

1、干旱缺水是世界農(nóng)業(yè)面臨的最大問題之一,據(jù)估計干旱造成的農(nóng)業(yè)損失可與其它所有脅迫導(dǎo)致的損失的總額相當(dāng).因此抗旱的生理機制和適應(yīng)性正日益引起人們的興趣.該研究以Azucena陸生水稻和IR 1552水生水稻為試驗材料,通過土培、砂培控制地下水位、撤水和復(fù)水處理或PEG-6000模擬干旱等,研究了不同水稻品種產(chǎn)量、養(yǎng)分含量、根系生長情況、光合速率、葉綠素?zé)晒鈪?shù)和抗氧化酶系統(tǒng)活性等,目的在于闡明水分脅迫對根系和地上部分的協(xié)同影響,比較不同品種

2、間耐旱能力的差異及導(dǎo)致這種差異的可能的生理生化原因,為水稻抗旱栽培和育種提供理論依據(jù).土培結(jié)果表明,隨著地下水位的不斷下降,兩水稻品種的單株谷粒產(chǎn)量、千粒重、結(jié)實率、總干重均有不同程度的下降,但下降幅度有所不同.品種Azucena在地下水位為80cm時生育嚴重延遲,不能在冬天來臨前結(jié)實,而品種IR 1552仍表現(xiàn)出了較好的結(jié)實率和總干重;品種Azucena植株的氮磷鉀含量隨著地下水位的下降而下降,而品種IR 1552卻呈增加趨勢.沙培的

3、研究結(jié)果表明,隨著地下水位的下降,兩個品種根系參數(shù)表現(xiàn)各異.品種Azucena的不定根數(shù)比灌水對照下降明顯,而品種IR1552與灌水對照相差很小;品種Azucena的最大根長、根冠比、三條最長根的總根長、根尖數(shù)、根表面積和根體積均在25cm地下水位時表現(xiàn)最大;而品種IR1552在50cm地下水位時表現(xiàn)最大.撤水處理的結(jié)果表明,隨著時間的延續(xù),凈光合速率(Pn)逐漸下降,但最大光化學(xué)效率(Fv/Fm)并不隨著脅迫的變化而變化.兩品種的初始

4、熒光(Fo)、PSⅡ有效光化學(xué)量子產(chǎn)量(F'v/F'm)、PSⅡ?qū)嶋H光化學(xué)量子產(chǎn)量(φ<,PSⅡ>)和光化學(xué)猝滅(qP)均下降,但下降的幅度不一,品種IR 1552的下降幅度要低于Azucena.在干旱條件下,其SOD、CAT和POD活性逐漸上升,但上升的幅度上,品種IR 1552要勝于Azucena.土培、砂培和撤水處理的結(jié)果均表明,在嚴重干旱逆境下,品種IR 1552比Azucena更具抗旱性.用PEG-6000模擬水分脅迫處理干旱

5、敏感品種Azucena的結(jié)果表明,隨著PEG處理濃度提高,Pn呈下降趨勢,但各階段起主導(dǎo)作用的因素不同.第一階段,在10%PEG處理下Pn顯著下降,色素和葉綠素?zé)晒獗３植蛔?氣孔導(dǎo)度(Gs)和胞間CO<,2>濃度(Ci)反而上升,表明為非氣孔因子限制光合速率;第二階段,在15%PEG處理下色素和葉綠素?zé)晒怆m開始變化,Pn繼續(xù)降低,并伴隨Gs和Ci的下降而下降,因此氣孔導(dǎo)度成為光合速率的主要限制因子;第三階段,在20%PEG處理下Pn繼續(xù)