旱稻抗旱解剖結(jié)構(gòu)及其生理特性的研究.pdf

1、為了研究旱稻品種的抗旱特性，選用旱稻品種、抗旱性強水稻品種和抗旱性弱水稻品種為材料，試驗于2006～2007年在吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗田進行，在旱作條件下，對三種抗旱性不同的品種進行了解剖結(jié)構(gòu)、光合生理特性、抗氧化系統(tǒng)及滲透調(diào)節(jié)等方面進行研究。綜合研究了旱稻品種抗旱的特性，為進一步利用旱稻抗旱資源和發(fā)展旱稻生產(chǎn)提供一定理論基礎(chǔ)。主要結(jié)果如下： 1.旱作條件下，旱稻品種產(chǎn)量最高，平均為5458kg·hm-2；而抗旱性強水稻品種產(chǎn)量次之，

2、平均為4400kg·hm-2；抗旱性弱水稻品種產(chǎn)量最低，平均為3355kg·hm-2。 2.開花-灌漿期旱稻品種根后生木質(zhì)部導(dǎo)管的個數(shù)多，導(dǎo)管、中柱面積大，通氣組織不發(fā)達，而水稻品種通氣組織發(fā)達；旱稻品種葉片主脈維管束導(dǎo)管數(shù)量少，小維管束導(dǎo)管數(shù)量較多，總的葉中脈內(nèi)所含維管束數(shù)量及束內(nèi)導(dǎo)管直徑大于水稻品種；旱稻品種與水稻品種的氣腔數(shù)量相差不大，但旱稻品種氣腔面積小，角質(zhì)層的厚度增大明顯；旱稻品種葉片氣孔的長度和寬度大，氣孔的密度小

3、。這有利于旱稻品種葉片進行氣體交換，增加體內(nèi)水分的運輸，減少蒸騰失水，增強抗旱性。 3.旱稻品種在不同生育期葉片凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和葉綠素含量均比水稻品種高，凈光合速率與氣孔導(dǎo)度呈顯著正相關(guān)變化，與蒸騰速率和胞間CO2濃度呈負相關(guān)變化，與水分利用效率呈極顯著正相關(guān)。表現(xiàn)為凈光合速率較高時胞間CO2濃度卻較低，而氣孔導(dǎo)度并不低，說明旱稻品種同化CO2的能力更強，同時也說明，旱稻品種葉片凈光合速率的提高，存在非氣孔因素限制。凈光合

4、速率、表觀葉肉導(dǎo)度與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，成熟期相關(guān)系數(shù)最大(r=0.8965**，r=0.9962**)。在開花期、成熟期蒸騰速率與產(chǎn)量呈顯著負相關(guān)(r=-0.6637*，r=-0.8284**)，水分利用效率與產(chǎn)量呈顯極著正相關(guān)(r=0.8904**，r=0.8986**)，說明旱作條件下開花期、成熟期是產(chǎn)量形成的重要時期。在旱作條件下，旱稻減少水分蒸騰，提高水分利用效率高，維持較高的光合生產(chǎn)能力，這是其適應(yīng)干旱環(huán)境維持高產(chǎn)的生理基礎(chǔ)。

5、 開花-灌漿期旱稻、水稻品種葉片凈光合速率與氣孔導(dǎo)度的日變化基本一致，凈光合速率峰值出現(xiàn)在上午10：00左右，12：00時下降，下午14：00略有回升后持續(xù)下降，呈現(xiàn)日下降變化，有光合“午休”現(xiàn)象；蒸騰速率呈單峰曲線，峰值出現(xiàn)在中午12：00，主要是水分虧缺引起的氣孔因素和非氣孔因素的影響導(dǎo)致。旱稻品種光合“午休”程度較輕，維持較高的凈光合速率。 4.與水稻相比，在各個生育期旱稻品種均表現(xiàn)為葉片內(nèi)丙二醛含量、細胞膜透性較

6、低，超氧化物酶(SOD)活性、過氧化氫酶(CAT)活性和過氧化物酶(POD)活性高；旱稻、水稻品種從苗期到成熟期，SOD活性變化呈先升高，再下降的趨勢，CAT活性和POD活性變化趨勢與SOD基本一致。在過氧化物酶同工酶電泳圖譜中，在生育后期，旱稻品種出現(xiàn)小分子量的POD同工酶譜帶。旱稻品種中較高的抗氧化酶活性及高含量的小分子POD同工酶，可以減緩葉片衰老的速度，從而維持高水平的光合作用。 5.旱稻品種葉片內(nèi)可溶性蛋白含量高于水稻

7、品種，旱稻品種可以通過合成可溶性蛋白維持正常代謝活動，適應(yīng)干旱脅迫，旱稻品種在電泳圖譜出現(xiàn)許多小分子的蛋白質(zhì)譜帶，小分子的蛋白質(zhì)可以調(diào)節(jié)細胞的滲透性吸水，提高抗旱性；旱稻品種硝酸還原酶活性高于水稻品種，在苗期硝酸還原酶活性最高，但隨著生育進程，硝酸還原酶活性下降幅度大，苗期、灌漿期葉片硝酸還原酶活性與可溶性蛋含量呈顯著正相關(guān)(r=0.6409*，r=0.5817*)。 6.旱稻品種在整個生育時期均表現(xiàn)脯氨酸含量高，這有利于提高旱

8、稻品種的抗旱性，其含量的大小也反映了不同品種抗旱性的差異。旱稻品種苗期到灌漿期葉片內(nèi)可溶性糖含量均高于水稻品種，成熟期低于水稻品種，可能在生育前期可溶性糖參與滲透調(diào)節(jié)。旱稻品種在旱作條件下，生育前期通過合成適量的脫落酸來適應(yīng)干旱的脅迫，少量的脫落酸調(diào)節(jié)氣孔開關(guān)，誘導(dǎo)大量滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)合成，提高植物抗旱能力，而成熟期旱稻體內(nèi)脫落酸含量少，減緩衰老?？购敌匀醯乃酒贩N生育前期體內(nèi)合成的脫落酸量少，抗旱性差，而成熟期體內(nèi)脫落酸含量高，加快葉片衰