兩種雜交水稻的生長和光合作用對UV-B輻射增強的響應.pdf

1、由于臭氧層衰減引起的紫外輻射(主要是UV-B)增強產(chǎn)生了一系列較為嚴重的生態(tài)學后果。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％的蛋白質和2％的脂肪，因此研究UV-B輻射增強對水稻的影響具有重要意義，而目前國內(nèi)很少報道關于UV-B輻射增強對水稻的影響。本文首先介紹了增強UV-B輻射對植物影響的研究方法，總結了UV-B輻射對植物的影響，并在此基礎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UV

2、-B輻射增強的響應。 實驗結果表明，在每天5小時共111天的增強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照低，但在生長后期高于對照。用UV-B處理99天的水稻葉片的紫外吸收物質含量高于對照。在營養(yǎng)品質方面，UV-B處理的粗脂肪、粗蛋白和維生素B1含量與對照沒有顯著差異，但直鏈淀粉含量比對照顯著高4.1％。通過測定植物葉片的光合放氧發(fā)現(xiàn)，增強UV-B輻射并沒有對光合作用造成負面影響，

3、以鮮重和葉綠素含量表示的光飽和光合速率分別比對照高45.2％和35.3％。測定水稻葉片的葉綠素熒光發(fā)現(xiàn)，無論是室外還是室內(nèi)實驗，增強UV-B輻射處理的水稻葉片更加耐受光抑制。與對照相比，D1蛋白快速周轉在處理葉片耐受強光抑制方面發(fā)揮了更大作用。在葉片衰老過程中，對照和處理葉片PSII的最大量子效率沒有顯著差異。對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水稻對病菌的耐受性。 同樣，我們研究了

4、UV-B輻射增強對金優(yōu)402的影響。結果表明，對照和UV-B處理在葉片礦質營養(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吸收物質含量和直鏈淀粉含量都顯著高于對照，但酪氨酸含量顯著低于對照。增強UV-B輻射沒有對金優(yōu)402的PSII最大量子效率產(chǎn)生負面影響，但降低其凈光合速率。無論是室外還是室內(nèi)實驗，增強UV-B輻射處理的水稻更加耐受

5、光抑制。這一點與兩優(yōu)培九相同，但D1蛋白快速周轉和葉黃素循環(huán)在金優(yōu)402耐受光抑制方面均發(fā)揮了重要作用。 對比兩種水稻對增強UV-B輻射的響應，我們發(fā)現(xiàn)增強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)，但對兩優(yōu)培九影響不大。這可能是因為UV-B輻射增強對兩優(yōu)培九的光合作用產(chǎn)生促進作用，但顯著降低金優(yōu)402的凈光合速率。此外，