水稻開花期一些生理生化特性與品種抗旱性的關系(編輯修改稿)
2024-08-31 17:41 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 過氧化程度增強，但表現(xiàn)為抗旱性的品種的增加幅度明顯低于抗旱性弱的品種，從而表現(xiàn)出，MDA含量相對值與品種抗旱系數(shù)呈顯著負相關（圖2A）。圖1 水分脅迫Vc含量、游離氨基酸總量和可溶蛋白質(zhì)含量與品種抗旱性的關系 The relationships between Vc content, total free amino acid content, soluble proteins in leaves and drought tolerance of cultivars圖2 水分脅迫下葉片MDA(A)含量及SOD(B)、CAT(C)、POD(D)活性與品種抗旱性的關系Fig. 2 The relationships between MDA content and activities of SOD, CAT, POD in rice leaves and drought tolerance of different cultivars2期 王賀正等：水稻開花期一些生理生化特性與品種抗旱性的關系 403 水分脅迫下水稻葉片SOD、CAT、POD活性與品種抗旱性關系從圖2B，C，D可以看出，開花期水分脅迫條件下，水稻葉片內(nèi)保護性酶SOD、CAT、POD活性比對照明顯增強，3種酶變化趨勢基本一致，其相對值都大于1。水分脅迫下3種酶活性增加幅度與品種的抗旱性密切相關，總趨勢均表現(xiàn)為抗旱性強的品種增加幅度較大，抗旱性弱的品種增加幅度較小。SOD活性的相對值與品種抗旱系數(shù)呈極顯著正相關（圖2B），CAT、POD活性相對值與品種抗旱系數(shù)相關性不顯著（圖2C，D）。 各品種的抗旱性評價通過相關分析表明，開花期水分脅迫條件下，水稻葉片Vc、游離氨基酸和MDA含量以及SOD活性的相對值與品種抗旱系數(shù)有顯著或極顯著的相關性，因此，筆者認為它們可以作為水稻開花期抗旱性鑒定指標。用Vc、游離氨基酸和MDA含量以及SOD活性的相對值4項數(shù)據(jù)通過最短距離法對所選用10個水、旱稻品種進行聚類分析，可將10個品種劃分為3類：第一類是揚旱1號、川旱4號，抗旱性最強；第二類是岡優(yōu)20汕優(yōu)63和岡優(yōu)527，抗旱性中等；其余為第3類，抗旱性最弱（圖3）。圖3 10個水、旱稻品種抗旱性聚類圖Fig. 3 Dendrogram of drought tolerance for 10 rice cultivars 抗旱系數(shù)與Vc、游離氨基酸、MDA含量和SOD活性相對值的回歸模型通過對Vc、游離氨基酸、MDA含量和SOD活性相對值與抗旱系數(shù)的回歸分析，建立的回歸方程為：y=++（式中：y代表抗旱系數(shù)x1，xxx4分別代表Vc、游離氨基酸、MDA含量和SOD活性相對值），該方程F=，P=，方程顯著。所以，根據(jù)測定的各相對值的大小，通過計算抗旱系數(shù)預測水稻開花期的抗旱性是可行的。3 討論 開花期水分脅迫下水稻生理反應與品種抗旱性關系不同作物或品種適應干旱的方式多種多樣，具有不同的抗旱機制或多種抗旱機制共同發(fā)揮作用[11]?？扇苄缘鞍踪|(zhì)、游離氨基酸是細胞質(zhì)中參與滲透調(diào)節(jié)的重要有機溶質(zhì)，是逆境條件下植物抗逆形成的重要物質(zhì)基礎。蔡永萍等[12]研究認為，水稻旱作葉片可溶性蛋白質(zhì)含量減少；韓建民[5]研究認為，水分脅迫使水稻幼苗葉片中游離氨基酸總量積累。本試驗表明，在水稻開花期水分脅迫條件下，葉片中可溶性蛋白質(zhì)和游離氨基酸總量均比對照有所增加，與蔡永萍等研究結果不同，可能是由于水分脅迫程度、研究時期和取樣部位不同所致。同時本試驗結果還發(fā)現(xiàn)，葉片中可溶性蛋白質(zhì)和游離氨基酸總量的相對值與品種的抗旱性呈正相關，抗旱性強的品種兩種物質(zhì)增加的幅度大，從而導致因滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的增加使抗旱性強的品種保持了較好的水分平衡，表現(xiàn)出較強的抗旱性；而游離氨基酸總量的相對值與品種的抗旱性呈極顯著正相關，因此，水稻開花期水分脅迫下，游離氨基酸是參與滲透調(diào)節(jié)的關鍵物質(zhì)之一。水分脅迫導致植物體內(nèi)活性氧水平提高時，SOD、CAT、POD等酶類活性和抗壞血酸（Vc）等非酶類物質(zhì)增加，以保持體內(nèi)活性氧積累與清除系統(tǒng)的平 衡[13]。郭振飛等[14]、蔣明義[15]等研究認為，SOD、CAT、POD活性在水分脅迫下與品種的抗旱性密切相關，耐旱性強的品種能維持較高的SOD、POD活性和提高CAT活性；李長明等[3]研究認為，SOD、CAT活性可以用來鑒別水分脅迫下水稻品種的抗旱性。本試驗表明，開花期水分脅迫葉片POD、SOD、CAT活性和Vc含量均比對照增加，而且表現(xiàn)為抗旱性強的品種增加幅度較大，抗旱性弱的品種增加幅度較小?？寡趸富钚栽鰪姾蚔c含量的增加是對開花期水分脅迫的適應，能有效地清除體內(nèi)活性氧，提高水稻抗旱性。其相對值與品種抗旱性呈正相關，相對值大小反映了不同品種抗旱性的差異。試驗表明，Vc含量和SOD活性的相對值與品種的抗旱性呈極顯著正相關，因此，Vc和SOD是水稻開花期遭受水分脅迫時的關鍵保護性物質(zhì)。 水稻開花期抗旱性鑒定指標的選用作物抗旱性不僅與作物的種類、品種基因型、形態(tài)性狀及生理生化反應有關，而且受干旱程度發(fā)生時期、強度及持續(xù)時間的影響，是植物體內(nèi)在水分與生理功能相互作用的結果，也是植物與環(huán)境相互作用的結果[16]。目前，關于水稻的耐旱機制尚不十分清楚，且不同品種可能具有不同的耐旱機制，即使同一品種在不同生育階段，其耐旱機制有可能存在差異。因此，在對水稻進行抗旱性鑒定中，應從形態(tài)、生理、生化等眾多
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