模拟干旱下耐低钾水稻幼苗的抗旱生理研究
【摘要】：本研究以瑰宝八号及其导入外源基因的变异后代(D4)为实验材料，以20％PEG6000溶液模拟干旱胁迫，研究瑰宝八号及其变异后代幼苗在干旱胁迫下的根系形态特征及相关生理生化指标的变化并对它们抗旱能力进行比较，结果表明：
1、模拟干旱胁迫下，植物的根长受到一定程度的促进，但抑制了根重的增加，根重和根长在胁迫后期几乎停止增加，干旱处理的瑰宝八号和耐低钾变异后代与对照具有明显的差异，但处理之间无显著差异。
2、模拟干旱胁迫下，水稻的生理代谢发生了明显的变化。叶RWC、水势、根系活跃吸收面积下降。细胞内自由基产生与清除系统之间的平衡遭到破坏，活性氧积累使细胞膜受到伤害。MDA的含量升高，质膜电解质渗透率增大，SOD活性先增加后减少，Pro含量急剧上升，根系活力也呈先上升后下降的趋势。正常供水的瑰宝八号与其变异后代无显著差异，而同样干旱处理的材料之间存在着显著的差异。
3、干旱胁迫明显抑制供试材料的光合作用。在胁迫的早期，主要是通过气孔因素限制，此时气孔导度降低和胞间CO_2浓度降低，但随着胁迫时间的延长，CO_2浓度缓慢回升，气孔导度仍然下降，此时主要由于光合机构失活等非气孔因素为主因的限制。蒸腾作用与光合作用呈显著正相关(R=0.98)。干旱处理的变异后代的光合作用、气孔导度、蒸腾速率均显著的高于瑰宝八号。
模拟干旱处理的耐低钾变异后代的叶水势、叶RWC、根系吸收面积等的下降幅度比瑰宝八号小，MDA含量、Pro含量、质膜电解质渗透率等的上升幅度小，SOD活性、根系活力方面比瑰宝八号高，且都达到了显著或极显著差异，这说明变异后代要比其亲本瑰宝八号的综合抗旱能力强。
【关键词】：耐低钾水稻 干旱胁迫 抗旱性 【学位授予单位】：湖南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：S511
【目录】：
- 缩略词8-9
- 1 前言9-17
- 1．1 光合作用与干旱胁迫9-10
- 1．2 脯氨酸与干旱胁迫10-11
- 1．3 脱落酸与干旱胁迫11-12
- 1．4 活性氧代谢与干旱胁迫12-13
- 1．5 抗氧化系统与干旱胁迫13-14
- 1．6 研究目的与意义14-17
- 2 材料与方法17-24
- 2．1 材料与方法17-24
- 2．1．1 实验材料17
- 2．1．2 仪器与试剂17
- 2．1．3 材料培养和处理17-18
- 2．1．4 测定项目和方法18-23
- 2．1．5 数据分析23-24
- 3 结果与分析24-36
- 3．1 模拟干旱胁迫对根系形态特征的影响24-27
- 3．1．1 对根重的影响24
- 3．1．2 对根长的影响24-25
- 3．1．3 对根系吸收面积的影响25-26
- 3．1．4 对根体积的影响26-27
- 3．2 模拟干旱胁迫对膜脂过氧化及抗氧化保护系统的影响27-29
- 3．2．1 对根系Pro含量的影响27
- 3．2．2 对根系MDA含量的影响27-28
- 3．2．3 对根系SOD活性的影响28-29
- 3．3 模拟干旱胁迫对叶水分代谢系统的影响29-32
- 3．3．1 对叶相对含水量的影响29-30
- 3．3．2 对叶水势的影响30-31
- 3．3．3 对叶蒸腾作用的影响31-32
- 3．4 模拟干旱胁迫对根系质膜特性的影响32-34
- 3．4．1 对电解质渗透率的影响32-33
- 3．4．2 对根系活力的影响33-34
- 3．5 模拟干旱胁迫对光合特性的影响34-36
- 3．5．1 对光合速率的影响34
- 3．5．2 对胞间二氧化碳浓度的影响34-35
- 3．5．3 对气孔导度的影响35-36
- 4 讨论36-40
- 4．1 关于测定指标的选取36
- 4．2 根系生长与抗旱性的关系36-37
- 4．3 RWC与抗旱性的关系37
- 4．4 膜脂过氧化和抗旱性的关系37-38
- 4．5 Pro与抗旱性的关系38
- 4．6 光合作用与抗旱性的关系38-40
- 5 结论40-41
- 参考文献41-46
- 致谢46-47
- 作者简介47
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