結(jié)實(shí)期水分脅迫對(duì)C-,4-轉(zhuǎn)基因水稻產(chǎn)量的影響及其生理的研究.pdf

1、以已導(dǎo)入玉米C4光合關(guān)鍵酶PC(磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶,PEPC)、PK(丙酮酸磷酸二激酶,PPDK)、NADP-ME(NADP-蘋(píng)果酸酶)和CK(PEPC+PPDK)的轉(zhuǎn)基因水稻為材料,以其受體品種Kitaake(WT)為對(duì)照.觀察了結(jié)實(shí)期土壤水分脅迫對(duì)C4轉(zhuǎn)基因水稻的產(chǎn)量、葉片光合速率和水分利用效率等的影響.主要試驗(yàn)結(jié)果如下:1.隨土壤水分脅迫的加重,各品系的產(chǎn)量隨之下降,但C<,4>轉(zhuǎn)基因品系的產(chǎn)量下降少,未轉(zhuǎn)基因的對(duì)照品種WT下

2、降顯著.在田間種植條件下,PC、CK、ME和PK 4個(gè)轉(zhuǎn)基因品系的產(chǎn)量均顯著高于WT.與WT相比,土壤水勢(shì)為0kPa時(shí),4個(gè)轉(zhuǎn)基因品系的產(chǎn)量高出5.1％-25.9％;土壤水勢(shì)為-25kPa時(shí),產(chǎn)量高出為9.16％-30.9％;土壤水勢(shì)為-50kPa時(shí),產(chǎn)量高出12.94％-29.12％.土培池種植和盆缽種植的產(chǎn)量結(jié)果與田間種植的結(jié)果趨勢(shì)一致.表明C<,4>轉(zhuǎn)基因水稻的產(chǎn)量較高,在水分脅迫條件下尤為突出.2.在光強(qiáng)為1100-1400μm

3、ol m<'-2>s<'-1>時(shí),C<,4>轉(zhuǎn)基因品系劍葉光合速率,在正常灌溉條件下是對(duì)照品種WT的1.2-1.6倍,在水分脅迫下是WT的1.5-2.1倍,中午12:00-13:30時(shí)是WT的2-3倍.表明C<,4>轉(zhuǎn)基因水稻的葉片光合速率高、午休現(xiàn)象輕、對(duì)水分脅迫的忍受能力強(qiáng).3.隨土壤水分脅迫的加重,各品系的收獲指數(shù)提高.表明水分脅迫促進(jìn)了光合同化物向籽粒的運(yùn)轉(zhuǎn).在相同土壤水分條件下,C<,4>轉(zhuǎn)基因品系的收獲指數(shù)與對(duì)照品種無(wú)顯著差

4、異,說(shuō)明C<,4>轉(zhuǎn)基因產(chǎn)量的增加主要是物質(zhì)生產(chǎn)能力增加所致.4.隨土壤水分脅迫的加重,各品系葉片的蒸騰速率下降,水分利用效率(或蒸騰效率)提高.但對(duì)照品種WT的光合速率嚴(yán)重降低,而C<,4>轉(zhuǎn)基因品系的光合速率下降較少或下降不顯著.表明C<,4>轉(zhuǎn)基因水稻在一定的水分脅迫下,可以不犧牲物質(zhì)生產(chǎn)而增加水分利用效率.5.與對(duì)照品種WT相比,在相同的土壤水分尤其是在水分脅迫條件下,C<,4>轉(zhuǎn)基因水稻葉片的丙二醛含量低,超氧化物歧化酶活性及

5、葉綠素含量高,根系傷流量多,根系活力強(qiáng).6.稻米堊白粒率和堊白度,以輕度土壤水分脅迫(-25kPa)的處理最低,其次為淺水層灌溉(0kPa),嚴(yán)重土壤水分脅迫(-50kPa)處理的最高.在相同的土壤水分條件下,轉(zhuǎn)基因品系PC、CK和PK的堊白米率和堊白度明顯低于對(duì)照品種WT.隨土壤水分脅迫加重,直鏈淀粉含量顯著增加,膠稠度隨土壤水分脅迫加重而變小,糙米中銅(Cu)含量增加.在嚴(yán)重水分脅迫下,C<,4>轉(zhuǎn)基因品系糙米中Cu含量較對(duì)照品種W