水稻生育后期耐热性机理及其鉴定指标的筛选

论文摘要

在高温、大田对照两种条件下用不同品种分别对水稻开花期、灌浆期和全生育期的生长发育和生理生化等性状特征进行了系统研究和分析,初步建立了水稻开花期和灌浆期的耐热性鉴定指标,深入研究了高温胁迫对水稻生理、生化、产量等指标的影响,充分论证了高温胁迫下水稻生理生化特性与品种耐热性的关系,揭示了决定水稻耐热性的关健生理生化机制。主要结果如下:1.水稻开花期高温胁迫降低了叶片光合速率、叶绿素含量,增加了可溶性糖、游离脯氨酸、MDA含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性。通过相关分析表明,开花期高温胁迫与对照条件下的叶绿素、游离脯氨酸、MDA含量和SOD活性的变化幅度与品种的热敏感指数呈显著或极显著相关性,因此,高温下的叶绿素、游离脯氨酸、MDA含量和SOD活性的变化幅度可作为水稻开花期耐热性生理鉴定指标。对此4项指标变化幅度与热敏感指数进行逐步回归分析,所建立的回归方程可预测水稻开花期耐热性。2.灌浆期高温胁迫严重影响水稻的光合能力,酶保护机制和渗透调节能力。叶片光合速率,叶绿素、可溶性糖、蛋白质、MDA含量和SOD活性都是与水稻灌浆期耐热性密切相关的生理生化指标。但不同品种灌浆期耐热性存在相当大的差异。3.以水稻叶片光合速率,叶绿素、可溶性糖、蛋白质、MDA含量和SOD活性等与灌浆期耐热性密切相关性状的耐热指数为指标,应用主成分分析法将其综合成2个新的彼此独立的综合指标,再利用隶属函数值法求出每一品种耐热性的综合评价值,可较为全面、准确地评判各水稻品种的耐热性强弱。4.全生育期高温胁迫加速了水稻植株衰老和保护性功能的丧失,导致生育后期水稻叶片酶保护性机制失活,叶片渗透调节能力降低,干物质生产减少,茎鞘物质转运受阻,茎鞘物质输出率和转换率都显著下降,导致产量显著降低。在整个大环境升温情况下,应该注重生育中后期的田间管理。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 前言
• 1.1 逆境和植物抗逆性
• 1.2 水稻耐热性研究
• 1.2.1 高温对水稻的伤害机制
• 1.2.2 水稻耐热的生理生化机制
• 1.2.3 水稻耐热性遗传及育种研究
• 1.3 水稻耐热性鉴定
• 1.3.1 耐热性鉴定方法
• 1.3.2 水稻耐热性的数量分析方法
• 1.3.3 耐热性鉴定指标
• 1.3.3.1 生长发育指标
• 1.3.3.2 生理生化指标
• 1.4 本研究目的和意义
• 2.材料与方法
• 2.1 供试材料
• 2.2 试验处理
• 2.3 调查测定项目和方法
• 2.4 统计分析方法
• 3.结果与分析
• 3.1 水稻开花期一些生理生化特性与品种耐热性的关系
• 3.1.1 高温处理对结实率的影响及品种耐热性评定
• 3.1.2 高温胁迫下水稻叶片叶绿素含量、光合速率及其与耐热性的关系
• 3.1.3 高温胁迫下水稻叶片脯氨酸、可溶性糖含量及其与耐热性的关系
• 3.1.4 高温胁迫下水稻叶片MDA含量和品种耐热性的关系
• 3.1.5 高温胁迫下水稻叶片SOD、CAT、POD活性和品种耐热性的关系
• 3.1.6 热敏感指数与叶绿素、游离脯氨酸、MDA含量,SOD活性变化幅度的回归模型
• 3.2 水稻灌浆期耐热性鉴定指标的筛选
• 3.2.1 高温胁迫后水稻的生理反应
• 3.2.2 各指标的耐热指数及其简单相关分析
• 3.2.3 主成分分析
• 3.2.4 耐热性的综合评价
• 3.2.5 耐热性鉴定指标的筛选
• 3.2.6 产量及其构成因素
• 3.3 全生育高温条件对水稻产量及生理特性的影响
• 3.3.1 高温胁迫对水稻产量及产量构成因素的影响
• 3.3.2 高温胁迫对水稻干物质积累和茎鞘物质运转的影响
• 3.3.3 高温胁迫对水稻光合特性的影响
• 3.3.4 高温胁迫对水稻渗透调节能力的影响
• 3.3.5 高温胁迫对水稻叶片SOD活性和MDA含量的影响
• 4.讨论与结论
• 4.1 开花期高温胁迫后水稻生理反应与品种耐热性的关系
• 4.2 耐热性指标的筛选
• 4.3 水稻耐热性鉴定指标的选用
• 4.4 水稻灌浆期耐热性鉴定指标的综合评价
• 4.5 全生育期高温环境对水稻的影响
• 参考文献
• 致谢
• 在读期间发表学术论文情况