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Response of Different Hybrid Rice Genotypes under Drought Stress during Seedling Stage

Muslim Qadir  
【摘要】:水稻(OryzasativaL.)是中国乃至世界最主要的粮食作物之一。干旱是限制水稻营养期与生殖期生长发育的最主要因素。在营养生长阶段,干旱会导致水稻生长和生物量积累的减少。在生殖生长阶段,干旱会显著降低水稻产量。与其他作物相比,水稻在整个生命周期中需要大量的水分。因此,水分胁迫会对水稻生产会造成严重威胁,是限制水稻生产的一大挑战。干旱影响水稻形态(发芽率、株高、生物量、不同根和叶的性状),生理(水分利用效率降低、相对含水量),生化(一些酶例如:超氧化物歧化物(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)等),分子(基因表达改变如DRO1(深根)基因)。开发深根系是一项重要的战略,并且对水稻应对干旱胁迫起着至关重要的作用。这是抗旱的主要机制之一,影响水稻产量。本研究通过对干旱胁迫下,不同水稻品种的株高和生物量等农艺指标的调查,对水稻抗旱能力进行分类;通过对典型品种根系、相关酶活性和相关基因的分析,研究不同水稻品种对水分胁迫响应的机制和机理。首先,对生长在可控环境的温室中的46种不同基因型水稻的株高、叶片和生物量进行了检测。其次从试验品种中第一步选出来的10个品种,记录其相对含水量、根系分布及各种抗氧化物,如超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)。最后,这些水稻基因型在水分胁迫条件下生长,以检查DRO1基因在水稻植物中的作用。结果表明,1)与其它水稻品种相比在恶劣环境下,容18优447和B501A/西科恢768被确定为耐旱基因型。B501A/西科恢4761和川345A/西科恢是试验田中生长最脆弱的基因型。2)容18优447在干旱胁迫下,其POD和SOD等保护酶活性较高,水稻生物量增加速率较其他品种快,容易获得高产,可以在易旱稻区种植。3)在干旱环境下,所筛选出的品种叶片表现出较高的含水量、生物量,具有强大的抗氧化防御能力,深层土壤根系数量和质量均较高,这可能是容18优447等抗旱性较好水稻品种耐旱能力较强的原因之一。4)DRO1基因与水稻根系分布存在显著相关性,可以作为鉴定和培育耐旱性品种的新型耐旱基因型来源。


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