高温胁迫下油菜素内酯对水稻幼苗的保护作用

以两个籼稻材料082（耐热型）和协青早B（热敏型）为研究对象探讨高温胁迫下油菜素内酯（BR）对水稻秧苗的保护作用。在苗期进行高温和喷施BR处理,观察高温胁迫下BR对叶绿素、蛋白质和MDA含量、电解质外渗率和保护酶（SOD、POD）活性及其同工酶表达等的影响。结果表明,高温胁迫下,喷施BR能明显提高热敏型材料协青早B的叶片叶绿素和蛋白质含量,增加SOD和POD活性,降低叶片MDA含量和电解质外渗率,但对耐热型材料082的影响相对较小。经BR处理后两个材料的POD同工酶谱带表达均明显增强。在高温胁迫下,BR处理减弱了耐热材料082的4条SOD同工酶谱带的表达,但明显增强了热敏感材料协青早B的A、B两同工酶谱带的表达,表明BR能够增强稻苗内活性氧保护酶系统的活性或诱导其表达,能有效减轻高温对秧苗的伤害。BR处理后稻苗对高温的应答机制,在温敏性不同的材料间存在差异。     

高温胁迫对水稻籽粒灌浆与稻米品质影响及其机理研究进展

高温胁迫是影响水稻产量和品质形成的主要环境因素之一。本文概述了高温胁迫对水稻籽粒灌浆和稻米品质形成的影响,并从同化物的积累与转运、碳氮代谢关键酶活性、内源激素以及分子机理等方面综述了其生物学机制;讨论了减轻水稻高温危害的关键技术措施和水稻响应高温胁迫机制的重点研究方向,为水稻抗高温育种和栽培提供一定的理论依据。     

水稻高温胁迫伤害机理研究进展

高温胁迫是水稻高产稳产的重要限制因素,对水稻高温伤害成因的研究具有重要的理论与实践意义。笔者从水稻叶片、花器及籽粒充实等方面对水稻高温胁迫伤害成因进行阐述,并探讨近年来水稻抗高温栽培技术的研究进展及其发展趋势。     

高温胁迫对水稻剑叶氮代谢的影响

对水稻耐热品系996和热敏感品系4628抽穗期进行高温处理（08：00-17：00为37℃，17：00至次日08：00为30℃），研究高温胁迫对水稻剑叶氮代谢的影响。结果表明，高温胁迫下，水稻剑叶总氮含量、硝酸还原酶活性呈下降趋势，996下降幅度小于4628；可溶性蛋白质含量先升后降，996始终高于4628；热稳定蛋白含量、游离脯氨酸含量、游离氨基酸含量和游离脯氨酸／游离氨基酸比值均呈上升趋势，在整个处理期间，耐热品系996各指标的上升幅度均高于热敏感品系4628。     

高温和干旱对水稻的影响及其机制的研究进展

高温和干旱是影响水稻生长、发育、产量和品质的两个最重要的环境因子,全面理解高温和干旱胁迫对评价气候变化对水稻生产的影响至关重要。概述了高温、干旱及其复合胁迫对水稻生长发育、产量形成和稻米品质的影响;从光合作用、抗氧化系统、内源激素、蔗糖-淀粉代谢途径关键酶活性、分子机制等方面阐述其生理机制;提出减轻水稻高温干旱胁迫的调控措施;对未来深入开展水稻高温干旱逆境的研究提出建议。     

抽穗期高温胁迫对水稻开花习性及结实率的影响

以耐热水稻品系996和热敏感水稻品系4628为材料,抽穗期在人工气候室进行高温[37℃(09:00—17:00)/30℃(17:00—09:00)]和适温[30℃(09:00—17:00)/25℃(17:00—09:00)]处理,研究高温对水稻开花历期、开花动态、柱头活力、花粉活力、花药开裂和结实率的影响。结果表明,高温胁迫下,两品系均表现为开花历期缩短、日开花时间延长、峰值降低、颖花开颖时间延长、开颖角度增大、花药开裂受阻、花粉活力下降和柱头活力降低,最终导致结实率显著下降。但是,与热敏感品系4628相比,高温下,耐热品系996具有较大的开颖角度和花药开裂系数,较强的花粉活力和柱头活力,较高的结实率和较低的热害指数,表现出较强的耐高温能力。     

水稻开花期高温胁迫下的花粉育性QTL定位

 以耐热水稻品系996和热敏感品系4628为亲本构建的重组自交系为材料,采用水稻开花期高温胁迫下的花粉育性为指标,对水稻耐热性进行了QTL分析。采用复合区间作图法检测到2个花粉育性耐热性QTL,暂命名为qPF4和qPF6。qPF4位于第4染色体上的RM5687―RM471区间,LOD值为7.54,对高温胁迫下花粉育性的表型解释率为15.1%,来自耐热亲本996的等位基因使高温下花粉可育率提高7.15%。qPF6位于第6染色体上的RM190―RM225标记区间,LOD值为4.43,对高温胁迫下花粉育性的表型解释率为9.31%,能使高温下花粉可育率提高5.25%,加性效应亦来自耐热亲本996的等位基因。定位到的2个耐热QTL为进一步精细定位以及通过分子标记辅助选择培育耐热水稻新品种奠定了基础。     

高温对水稻的影响及其机制的研究进展

 随着温室效应和极端天气的不断增加,近年来水稻遭遇高温热害的情况频繁发生,研究高温对水稻危害的机理与对策对稳定和促进水稻生产具有重要意义。综述了高温胁迫对水稻生长发育、产量形成和稻米品质的影响,并从光合特性、抗逆系统、脯氨酸、激素、多胺、蔗糖 淀粉代谢途径关键酶活性和蛋白质组学等方面阐述了其生理机制,提出减轻水稻高温胁迫的调控措施,并对未来深入开展水稻高温逆境的研究提出建议。     

花期高温胁迫对水稻颖花生理特性的影响

以野生型水稻中花11及其耐热型突变体(hst)为材料,于抽穗扬花期高温处理7d(40℃,每天处理6h),探讨开花期水稻颖花生理特性与耐热性之间的关系。研究表明,花期高温导致剑叶叶绿素含量、颖花可溶性蛋白和可溶性糖含量均显著下降,突变体hst的降幅明显小于野生型中花11;同时,高温下颖花中丙二醛(MDA)、过氧化氢(H_2O_2)及游离脯氨酸含量均显著增加,而突变体hst的增幅明显低于野生型中花11。在抗氧化酶活性方面,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)活性对水稻开花期高温胁迫的响应有所不同,其变化与耐热性之间的相关性有待进一步验证。高温胁迫下水稻剑叶中保持较稳定的光合作用,颖花中保持较多的渗透调节物质及较低的MDA和H_2O_2含量,是突变体耐高温的生理基础。     

再生稻开花乳熟期的高温胁迫研究

在抽穗开花期和乳熟初期,构建高温微环境鉴定天优3301品种的高温胁迫,明确花期是高温胁迫敏感期,日平均最高穗温35℃,日最高气温37℃,将障碍受精过程,形成大量空壳。试验结果为花期高温胁迫的鉴定和防御提供依据。     

Protective Roles of Brassinolide on Rice Seedlings under High Temperature Stress

Two indica rice(Oryza sativa L.)materials,Xieqingzao B(sensitive to heat stress)and 082(tolerant to heat stress),were used to study the role of brassinolide(BR)in protection of rice seedlings from heat stress.Young seedlings were subjected to high temperature(38℃/30℃)and sprayed with 0.005 mg/L of BR.Analysis was conducted on the contents of chlorophyll,protein and malondialdehyde(MDA),the leakage of electrolyte,the activities of peroxidase(POD)and superoxide dismutase(SOD)and their isozymes expression levels in leaves.Under the high temperature treatment,application of BR significantly increased the contents of chlorophyll and protein,and the activities of POD and SOD,and reduced the content of MDA and the leakage of electrolyte in the leaves of the heat-sensitive material Xieqingzao B,whereas BR had less effect on those of the heal-tolerant material 082 relatively.The BR treatment enhanced the expression of POD isozymes in the Ieaves of both materials.Under the high temperature stress and BR treatment.the expression of four SOD isozymes reduced in 082,but the expression of two SOD isozymes increased in Xieqingzao B.This suggests that BR plays an important role in protection of rice seedlings from heat stress by enhancing the activities or expression level of protective enzymes in the leaves.The materials with various heat-tolerance might differ in the mechanism of response to heat stress with BR application.     

高温胁迫对马铃薯幼苗叶片生理效应的影响

以中薯3号为材料,研究了高温胁迫对马铃薯幼苗叶片膜脂过氧化、体内保护系统以及叶绿素含量等生理效应的影响。结果表明,在高温胁迫下,叶片中叶绿素和抗坏血酸含量下降,超氧阴离子自由基(O2-)、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸含量上升;超氧化物歧化酶(SOD)活性呈现出先升后降的变化趋势,而多酚氧化酶(PPO)活性却一直呈上升趋势。说明高温逆境降低了植物体防御活性氧有关的酶促和非酶促保护系统的能力,提高了体内自由基浓度,加剧了膜脂过氧化。由此认为高温胁迫下马铃薯幼苗体内抗氧化酶活性受到抑制,活性氧积累以及由此引起的膜脂过氧化是马铃薯幼苗高温伤害的原因之一。     

2,4-表油菜素内酯缓解水稻花期高温胁迫的生理机制

为探究喷施2,4-表油菜素内酯(EBR)在水稻开花期缓解高温胁迫的作用,研究分析了在高温胁迫下喷施EBR对水稻产量构成因素、花粉活力、抗氧化酶活性以及内源激素的影响。结果表明,水稻花期受高温胁迫后,结实率、花药开裂率以及穗子花粉活力明显降低,而喷施EBR后水稻的结实率、花药开裂分别提高24.09%、55.4%,且穗中部和下部花粉活力提高了8.64%和24.2%。在高温胁迫下,SOD、POD、CAT活性显著降低,脯氨酸和可溶性糖含量减少,喷施EBR后SOD酶活性提高51.76%,脯氨酸和可溶性糖含量分别增加8.23%和11.02%,但对POD和CAT酶活性无显著影响。此外,高温胁迫下,内源激素ABA含量上升,GA含量降低,而喷施EBR后ABA含量提高4.78%,GA含量降低18.81%。表明喷施EBR可以通过调节水稻内源激素的变化缓解高温伤害。     

高温胁迫对不同花生品种生理指标的影响

为了比较不同花生品种对高温胁迫的耐性机制,以高温敏感性花生品种冀花4和抗性品种豫花9719为供试材料,在苗期进行45℃的高温处理16d,测定了生物量、光合作用及活性氧簇(Reactive oxygen species,ROS)代谢相关指标。结果表明,与对照相比,(1)高温处理后两品种株高和干重均降低,豫花9719和冀花4株高分别降低37.95%和37.04%;冀花4的干重降低21.17%,豫花9719的干重不变。(2)冀花4的Fv/Fm降低1.71%,但豫花9719未受影响;高温处理使豫花9719叶片含水量及叶绿素a的含量分别增加0.78%和33.89%,两品种叶片类胡萝卜素含量分别降低11.14%和13.06%,可溶性蛋白含量分别增加54.04%和70.25%。(3)高温处理后,豫花9719和冀花4叶片MDA含量分别增加39.30%和36.30%,SOD活性分别增加28.82%和30.84%,但CAT活性不变;豫花9719叶片中游离脯氨酸含量增加811.23%。由此得出结论,抗性品种豫花9719叶片中渗透调解物质游离脯氨酸含量的增加,有效维持了叶片组织内含水量,减轻了高温胁迫对PSII的伤害,可能是其抵御高温胁迫的有利生理反应。