兩種雜交水稻的生長和光合作用對(duì)UV-B輻射增強(qiáng)的響應(yīng).pdf

1、由于臭氧層衰減引起的紫外輻射(主要是UV-B)增強(qiáng)產(chǎn)生了一系列較為嚴(yán)重的生態(tài)學(xué)后果。水稻是世界上許多國家的主食，并提供了全球人類飲食中21％的能量、14％的蛋白質(zhì)和2％的脂肪，因此研究UV-B輻射增強(qiáng)對(duì)水稻的影響具有重要意義，而目前國內(nèi)很少報(bào)道關(guān)于UV-B輻射增強(qiáng)對(duì)水稻的影響。本文首先介紹了增強(qiáng)UV-B輻射對(duì)植物影響的研究方法，總結(jié)了UV-B輻射對(duì)植物的影響，并在此基礎(chǔ)上研究了兩種目前國內(nèi)種植面積較廣的雜交水稻兩優(yōu)培九和金優(yōu)402對(duì)UV

2、-B輻射增強(qiáng)的響應(yīng)。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在每天5小時(shí)共111天的增強(qiáng)UV-B輻射處理下，兩優(yōu)培九的生長受到輕微抑制。UV-B處理水稻的葉綠素含量在分蘗期比對(duì)照低，但在生長后期高于對(duì)照。用UV-B處理99天的水稻葉片的紫外吸收物質(zhì)含量高于對(duì)照。在營養(yǎng)品質(zhì)方面，UV-B處理的粗脂肪、粗蛋白和維生素B1含量與對(duì)照沒有顯著差異，但直鏈淀粉含量比對(duì)照顯著高4.1％。通過測定植物葉片的光合放氧發(fā)現(xiàn)，增強(qiáng)UV-B輻射并沒有對(duì)光合作用造成負(fù)面影響，

3、以鮮重和葉綠素含量表示的光飽和光合速率分別比對(duì)照高45.2％和35.3％。測定水稻葉片的葉綠素?zé)晒獍l(fā)現(xiàn)，無論是室外還是室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)UV-B輻射處理的水稻葉片更加耐受光抑制。與對(duì)照相比，D1蛋白快速周轉(zhuǎn)在處理葉片耐受強(qiáng)光抑制方面發(fā)揮了更大作用。在葉片衰老過程中，對(duì)照和處理葉片PSII的最大量子效率沒有顯著差異。對(duì)照水稻感染稻曲病的谷粒數(shù)顯著高于處理，這表明UV-B輻射能直接抑制病菌生長或增強(qiáng)水稻對(duì)病菌的耐受性。 同樣，我們研究了

4、UV-B輻射增強(qiáng)對(duì)金優(yōu)402的影響。結(jié)果表明，對(duì)照和UV-B處理在葉片礦質(zhì)營養(yǎng)組成、葉綠素含量、類胡蘿卜素含量以及葉綠素a/b比值上差異較小。從生長參數(shù)的變化來看，增強(qiáng)UV-B輻射抑制了金優(yōu)402的生長。處理水稻葉片的UV-B吸收物質(zhì)含量和直鏈淀粉含量都顯著高于對(duì)照，但酪氨酸含量顯著低于對(duì)照。增強(qiáng)UV-B輻射沒有對(duì)金優(yōu)402的PSII最大量子效率產(chǎn)生負(fù)面影響，但降低其凈光合速率。無論是室外還是室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)UV-B輻射處理的水稻更加耐受

5、光抑制。這一點(diǎn)與兩優(yōu)培九相同，但D1蛋白快速周轉(zhuǎn)和葉黃素循環(huán)在金優(yōu)402耐受光抑制方面均發(fā)揮了重要作用。 對(duì)比兩種水稻對(duì)增強(qiáng)UV-B輻射的響應(yīng)，我們發(fā)現(xiàn)增強(qiáng)UV-B輻射并沒有損傷水稻PSII，相反處理過的水稻更加耐受光抑制。UV-B輻射增強(qiáng)顯著降低了金優(yōu)402的地上部分干重、植株高度、每株分蘗數(shù)和每株穗數(shù)，但對(duì)兩優(yōu)培九影響不大。這可能是因?yàn)閁V-B輻射增強(qiáng)對(duì)兩優(yōu)培九的光合作用產(chǎn)生促進(jìn)作用，但顯著降低金優(yōu)402的凈光合速率。此外，