杂交稻旗叶衰老过程中超氧自由基与超氧物歧化酶活性的变化

植物叶片的衰老、光氧化与体内自由基的积累和膜脂过氧化有关。由于超氧阴离子的累积,导致叶绿素和蛋白质降解。而在植物体内也存在着清除自由基的酶系统(如SOD,CAT,POD等),对防止叶片衰老和强光等逆境的胁迫起着重要的保护作用。目前用不同水稻品种来研究叶片超氧自由基和内源清除剂之间的关系报道较少。本文研究了在自然条件和光氧化条件下,叶片衰老和光氧化过程中产生的超氧自由基(O_2~■)和超氧物歧化酶(sOD)活性的关系,为生理育种,防止水稻后期叶片的早衰及光氧化伤害提供依据和鉴定指标。     

叶片类胡萝卜素在光氧化水稻品种间的差异

 以水稻叶片为材料，研究了光对类胡萝卜素组分的曩及其在受光氧化的水稻品种间的差异，结果表明，用薄层层析法可从水稻叶片中分离出各自具有不同颜色和独特吸收光谱的14个组分，不同作物和不同叶龄叶片的类胡萝卜素组分有差异，照光可使第8条带由绿转黄，其最大吸收峰移向长波方向，这是由于紫黄质向玉米黄质转变的结果，对光抑制敏感性不同的8个籼稻品种在低温、强光下培育15 d，表现类胡萝卜素组分降解不一样，不敏感品种的玉米黄质吸收峰值比敏感品种高出43.3%。这说明对光抑制的敏感性大小与处理期间叶片内玉米黄质形成的量有关。     

水稻耐光氧化种质资源的简易筛选、鉴定技术

 报道了水稻耐光氧化种质资源的简易筛选鉴定技术，即将离体叶片放入水中经高光强处理， 造成低CO₂、低0₂、高光强的人工光氧化条件，经过这种筛选压可选出耐光氧化的材料。经鉴定，在这种条件下，耐光氧化材料光抑制和光氧化伤害较轻，表现在光系统I、光系统Ⅱ电子传递活力和净光合速率受抑较小，光合色素衰减缓慢，用这种技术，已从165份种质中筛选出几个耐光氧化的材料。     

高CO2浓度对水稻叶片膜脂过氧化和抗氧化酶活性的影响

 以4个栽培稻品种和2种野生稻为材料,比较了长期生长在高浓度CO₂(600 μL/L)和普通空气CO₂浓度(350 μL/L)下抽穗期水稻叶片抗氧化酶活性的变化以及对甲基紫精光氧化的响应。在自然条件下其抗氧化酶(SOD、CAT和POD)活性因品种和种性的不同而存在一定的差异。与生长在普通空气CO₂浓度的水稻相比,高浓度CO₂下叶片的膜脂过氧化产物MDA含量和POD活性都有不同程度下降,SOD和CAT活性则因品种的不同而呈不同的变化趋势。光氧化条件下,生长在普通空气CO₂浓度下的水稻叶片CAT活性增加了1.7～6.5倍,高浓度CO₂下则增加了1.0～3.8倍,而SOD和POD活性在光氧化条件下都降低。光氧化导致了水稻叶片的MDA含量的增加,高浓度CO₂下生长的水稻叶片MDA含量增加的幅度小于在普通空气CO₂浓度下生长的水稻,显示高浓度CO₂对光氧化损伤具防护效应。     

水稻耐光氧化特性的研究进展

从光氧化产生的原因及其对水稻的伤害,水稻耐光氧化的遗传和生理机制,水稻耐光氧化的栽培、化学调控作用等方面综述了水稻耐光氧化特性的研究进展。     

氮素高效利用高产优质水稻新品种选育及其应用基础研究

概述了氮素高效利用水稻选育工作研究进展,阐述了水稻根系活力与根系吸氮速率关系,水稻品种在不同生育时期氮素吸收量的差异以及不同施氮水平在各生育时期和不同生育时期硝酸还原酶活性等有关应用基础研究,提出了在氮素高效利用水稻新品种育种中可以把较高的稻谷产量、多穗、高结实率和高收获指数作为其选育的主要参考指标。     

水稻适应广幅光强的光合特性及品种间差异

在自然条件下,水稻总是生活在一个开放变动的环境系统中,而强光和弱光都会使其光合受到抑制。近年来的研究指出,水稻品种间对光强的适应性存在明显差异。有关耐光氧化、耐荫特性及其鉴定技术也有大量报道。另外,还初步研究了水稻品种适应广幅光强的光合特性。在上述基础上,本文比较了籼粳杂交稻和籼型杂交稻的耐光氧化和耐荫特性,探讨了杂种F_1和亲本的关系及适应广幅光强品种的筛选技术和鉴定指标,为杂交稻抗逆稳产育种提供生理依据。     

施氮条件下不同株型水稻的土壤氨化强度和氮肥利用率研究

以穗型直立的紧凑型水稻品种沈农07425和穗型弯曲的松散型水稻品种秋光为材料,在不同氮素水平下研究两种株型水稻品种的土壤氨化强度和氮肥利用率。结果表明,沈农07425施氮处理的土壤氨化强度随生育进程的推进表现为上升趋势,松散型秋光施氮处理的土壤氨化强度随生育进程的推进表现为下降趋势,但两品种间土壤氨化强度均呈现N1>N2>N3的关系。沈农07425的氮肥农学利用率遵循N1>N2>N3的趋势,秋光N2处理的氮肥农学利用率最大。土壤氨化强度受品种株型、施氮水平及二者交互作用共同影响。为减少氮素氨化损失,建议不同株型水稻品种采取相应追氮模式,紧凑型沈农07425适宜低氮、氮肥早施,而松散型秋光中氮、氮肥晚施。     

水分胁迫下玉米叶片光合的活性氧限制

玉米植株叶片在水分胁迫下,活性氧代谢平衡失调。随着胁迫强度的增加,O^-₂和H₂O₂大量产生,导致叶绿素氧化破坏。光合受抑在中度至重度胁迫时,非气孔因素中活性氧伤害起主导作用。抗旱杂交种抵御活性氧伤害的能力强于干旱敏感杂交种。     

施氮条件下不同株型水稻品种的根系活力研究

以穗型直立的紧凑型水稻品种沈农07425和穗型弯曲的松散型水稻品种秋光为材料,在不同氮素水平下研究两种株型水稻品种的根系活力。结果表明,紧凑型沈农07425与松散型秋光的根系总吸收面积、活跃吸收面积均符合高氮中氮低氮的关系,其中总吸收面积受施氮水平影响较大,而活跃吸收面积受品种与施氮水平交互作用影响较大。两个品种水稻根系氧化力随着供氮水平的增加而增加,施用氮肥能提高根系氧化力。     

强光下籼稻叶片色素光漂白及其组分变化

 在光氧化条件下(强光、低CO2 低O2)调查了 54个籼稻品种叶绿素（chl）和类胡萝 素（Car）的光漂白差异，并根据这些特点划分为4类。I） Chl和Car含量都较高的耐光氧化类型（6个）；II) 两者都较低的不耐光氧化类型(13个)；III） Chl含量较高而Car含量较低的持殊类型(3个)；两者含量介于中间的中间类型（32个）。在正常条件下，耐光氧化类型的Chl、 Car含量以及Chla，b、 Car／Chl值都较不耐的低。各类型中的Chl与Car、Chl a与Chl b之间都呈线性关系。但经光氧化处理后，各类型的Chl、Car含量，Chl a／b值和SOD 活性都下降，只有Car/Chl值上升。耐的类型除SOD活性变化较大外，其他参数变化较少。这似乎说明色素组分的相对稳定是耐光氧化的一个特性，且与SOD清除活性氧功能有关。     

杂交稻旗叶衰老过程中超氧自由基与超氧物岐化酶活性的变化

The O₂^- production, scavenging capacity, photooxidation, protein content, and SOD activity were studied in leaves of Yayou 2 (indica-japonica hybrid rice) and Shanyou 63 (indica hybrid rice) at filling stage. It was shown that protein content decreased gradually with days of heading in two varieties in natural condition, and the decrease in Shanyou 63 was more than that in Yayou 2. The rate of O₂^- production and SOD activity increased from heading to 20 days after heading, then decreases but still maintained certain levels until 30 days after heading in two varieties. O₂^- production rate in Shanyou 63 was more than that of Yayou 2, but SOD activity was contrary in two varieties. In addition, the change of O₂^- and SOD under photooxidation condition was consistent with the tendency above under natural condition. It was also shown that there was negative correlation between protein degradation and O₂^- / SOD in the process of senescence in flag leaves after 20 days of heading. It is suggested that O₂^-/SOD could be used as an index of scavenging ability for O₂^- during senescence in rice.     

Traits Related to Chilling-Induced Photoinhibition in Leaves of indica and japonica Rice （Oryza sativa）

Physiological indices related to PS II photochemical efficiency (Fv/Fm) and membrane lipid peroxidation were measured in leaves of indica rice cv Shanyou 63 and japonica rice 9516 at different temperatures and light intensities for four days. No obvious changes in Fv/Fm and MDA were observed in both indica and japonica rice at moderate temperature and medium PFD, implying neither photoinhibition nor photooxidation happened in these cases. In indica rice either at medium temperature with higher PFD or at lower temperature with medium PFD Fv/Fm dropped obviously with no changes in MDA contents, and photoinhibition appeared while photooxidation did not occur. However, D1 protein, Fv/Fm, (A Z)/(A Z V), and SOD activities dropped, and O2 - production and MDA content increased accordingly, as well as both photoinhibition and photooxidation appeared in two rice varieties at lower temperature and higher PFD. Experiment with inhibitors at lower temperature and higher PFD showed that as compared with japonica rice the decrements appeared in D1 protein contents, SOD activities, and (A Z)/(A Z V) ratios, the xanthophyll cycle and non-photochemical quench (qN) were inhibited in a more degree, as well as increments of MDA content were greater, thus exhibiting more distinct photoinhibition and photooxidation in indica rice. It is suggested that Fv/Fm and membrane lipid peroxidation product-MDA were the key indices to predict and diagnose photooxidation.     

超干长期贮藏对不同类型水稻种子生活力和活力的影响

采用硅胶干燥的方法对籼稻、粳稻和杂交籼稻3种类型的种子进行超干处理,并经过9年室温密闭贮藏。通过发芽试验、过氧化物酶（POD）和超氧歧化酶（SOD）活性测定表明,粳稻秀水37的种子不适宜室温下长期贮藏,籼稻（浙733）和杂交籼稻（协优46、汕优63）种子在含水量分别降至2.7%和5.0%左右时生活力和活力最高,发芽率达到80%左右,其中杂交籼稻种子耐藏性更好,发芽率只下降了8%~9%;但在过高或过低的含水量条件下,种子的生活力和活力均明显下降。POD活性与种子生活力和活力呈正相关。     

不同类型水稻品质性状变异特性及差异性分析

对来自全国各地的8 390份稻米样品按籼型常规稻、籼型杂交稻、粳型常规稻和粳型杂交稻进行分类,并对其品质性状做了比较分析。结果表明：（1）常规稻品质性状的变异系数略高于杂交稻。糙米率、精米率、粒长和长宽比的变异系数较小,垩白米率、透明度和垩白度的变异系数较大。（2）粳稻的品质优于籼稻。垩白、整精米率和直链淀粉含量是籼稻品质改良的重点,垩白和整精米率是粳稻品质改良的重点。（3）籼型杂交稻的稻米品质得到明显改善,除垩白外,其他品质性状达到优质米一、二级标准的比率均较高。（4）籼型常规稻的垩白和直链淀粉含量呈两极分布,籼型常规稻中米质较优和较差的样品比例均较高。     

水稻植株在二化螟为害后的生理变化

研究了不同类型水稻品种在二化螟为害后植株体内的一些生理变化,包括叶绿素含量、根系活力和钾元素吸收能力。不同水稻品种在主茎受二化螟为害形成枯心后,分蘖的叶绿素含量均降低,但与健康植株相比无显著差异。常规杂交稻汕优63和超级杂交稻两优培九在主茎枯心过程中根系活力显著增强,而粳稻秀水11枯心后根系活力反而显著下降。采用86Rb标记示踪原子法研究了在二化螟为害后水稻根系对土壤中钾的吸收能力的变化,发现秀水11主茎枯心24 h和48 h后分蘖中铷的含量比健康植株分别降低了5.23%和47.5%,说明对钾的吸收能力下降,而汕优63和两优培九分蘖中铷的含量分别比健康植株增加了2.91%和14.36%、21.3%和15.9%,即对钾的吸收能力提高。     

纹枯病菌对不同水稻品种叶片中抗病性相关酶活性的影响

对优质抗纹枯病水稻品种ZH5、较抗纹枯病品种特青、感纹枯病品种Lemont及恢复系泸恢17、多系1号和GB8等水稻材料进行纹枯病菌接种,测定了水稻叶片中与抗病性相关的超氧化物歧化酶 (SOD)、过氧化物酶 (POD) 的活性和丙二醛 (MDA) 的含量。不论纹枯病菌接种与否,ZH5和特青叶片中SOD活性均明显高于Lemont;纹枯病菌接种后,抗性品种ZH5和特青叶片中POD活性升高,感病品种Lemont 叶片中POD活性降低;不论是抗病还是感病的水稻材料,纹枯病菌接种后叶片中MDA含量均有所增加,但ZH5叶片中MDA含量明显低于其他参试材料。     

华南双季超级稻秧苗生理特性的研究

2001年早、晚季在广州对华南超级常规稻品种广超3号和胜泰1号、两系法超级杂交稻组合粤杂122等7个材料秧苗期的干物重、叶片叶绿素含量、根系活力和发根力等几个生理性状进行了测定,并分析了生理性状的品种(组合)间差异、生理性状与干物重之间的相互关系等,结果表明:①早季时宜用Chl a、晚季时宜用Chl b作为鉴别秧苗素质的生理指标.②对Chl a、Chl b、根系活力,所发最大根长度,发根条数与干重的通径分析表明,早季Chl a对干重有最大的正直接效应,Chl b对干重有最大的负直接效应;晚季Chl b对干重有最大的正直接效应,Chl a对干重有最大的负直接效应.提出了华南双季超级稻理想株型育种中宜掌握的秧苗期生理指标.