参数的影响及其与活性氧代谢的关系

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1、中文摘要在以往研究的基础上，从水分胁迫下蔗叶活性最清除、质膜稳定性、膜脂过级化及叶绿素a荧光动力学角度探讨甘蔗耐旱的生理机制，利用OS5-FL叶绿素芡光分析仪研究水分胁迫对蔗叶光合生理的影响，探讨水分胁迫对蔗叶光合作用影啊的机制，并分析了叶绿紊芭叁动力学参数对水分胁迫的响应与活性A.代谢的关系。结果证实，水分胁迫加速蔗叶活性暇产生并削弱其清除能力，进一步肯定超氧化物晓化酶(SOD)活性下降，过氧化氢酶(CAT)活性及类胡萝F含量降低，导致活性氧积累，膜脂过氧化作用进程加快，膜脂过氧化产物丙二醛(MD幻含量随水分胁迫强度的加剧而迅速提高;同时水分胁迫加

2、速了叶绿体亚显微结构和细胞膜系统的损伤，质膜透性大幅提高，叶绿体希尔反应活性(DCIP光还原活性)下降，叶绿素分子降解加剧，导致蔗叶光合机构遭到破坏，影响光能吸收、传递、利用和转化;水分胁迫下蔗叶可妄荧光产圣(Fv)、可资荧光衰减能力(AFv值)、蔗叶光系统II(PSIl原初光能转换效率(Fv/Fm).PSII潜在活性(Fv/Fo)、光合量子产颇(Fds/Fms).潜在光合作用活力(Rfd=AFv/Ft)、可变黄光淬灭速率(AFv/Fo)等荧光参数值的下降，表明水分协迫严重影响了蔗叶光合作用的正常进行，造成蔗叶净光合速率下降，光合产物运精受阻，蔗株干

3、物质积累圣减少，蔗株伸长及蔗茎增粗受抑制，甘蔗生物学产量下降。研究结果还表明蔗叶PSII原初光能转换效率印v/Fm).PSII潜在活性(Fv/Fo)、光合母子产颇(Fds/Fms).潜在光合作用活力(Rfd=AFv/F七)，光能转化幅度(AFv/Fo)等荧光参数值的下降与蔗叶SOD活性及CAT活性变化、膜脂过级化作用产物MDA含贵增加及质膜相对透性提高程度密切相关，证实水分胁迫下活性级累积及由此引发的膜脂过氧化和质膜稳定性下降是蔗叶对水分胁迫响应的原初反应，由此引发的其他系列反应为二级或三级反应。最后本文对所获结果、存在问题、参试品种的相对耐旱性评价

4、、利用叶绿素荧光诱导动力学辅助进行甘蔗耐旱品种选育和耐旱性鉴定的可行性及局限性进行了详细的讨论i关。词叶绿抓活性，代。水分，迫，蔗光合作用引言甘蔗是一种喜温、生长期长，植株高大、蒸腾旺盛、需水量大的糖料作物。在长期的甘蔗‘’高贵化‘’育种过程中，通过热带种与野生种的杂交和轮回选择辅以逆峨胁迫的定向选择，将剖手密等野生抗逆墓因导入栽培种，育成了一批高产优质抗早的甘蔗新品种，使甘族在丘陵早地和滩A地得到大面积发展(张木清等,1997)0然而，甘蔗抗旱生理机制认识的模糊性、抗旱丰产高糖品种的退化、抗旱亲本及抗早种质资源的贫乏、杭里育种技术的落后制约了甘蔗

5、栽培育种的研究进展，限制了甘蔗生产的发展。近年来，随着南方蔗区竞争性经济作物种植面积的扩大，丘陵旱地植蔗面积逐步扩大，早害成为制约我国当前甘蔗生产的重要因素。筛选培育一批耐旱性强、丰产性好、含糖量高的甘蔗优良无性系成为当前甘蔗杭逆育种的首要目标，选用快速、灵敏，筒便的鉴定技术和方法将有助甘蔗耐旱丰产高糖品种的选育，为甘蔗抗逆育种提供科学依据。同时，甘蔗抗早生理机制及如何提高甘蔗抗旱性、选育新的抗早品种等方面的研究成为当前甘蔗生产和科研面临的重大科研课题和关键技术问题，也是作物生理遗传的研究热点(张木清等,1994a).水分胁迫对甘蔗造成的伤害是多方面

6、的，不仅表现在不同的生长发育阶段，同时也表现在具体的生理生化过程，如光合、呼吸、离子的吸收、物质转化及酶活性资化等。国内外学者通过大量研究提出了细胞水平的机械损伤假说、亚细胞水平的超微结构破坏和修复假说、分子水平的蛋白质聚合或硫氮墓假说、亚分子水平的自由墓假说等生理生化耐旱坑制(张木清,1994)0然而，由于供试墓因型的不同，蔗株对水分胁迫的适应方式也随之不司，有形态学上的御早性和生理上的耐早性之分(陈少裕，1991)。甘蔗品种的御旱性可通过较好的节持水能力和较强的吸水能力来维持，表现为御旱性强的品种叶片细窄而厚、叶脉发达、输水结构良好、叶姿挺直、根

7、系伤流量多、吸水能力强，水分胁迫下细胞器破坏程度较轻(张木清等，1996b;陈如凯等，1995b)。甘蔗育种专家根据叶片形态厚薄和根系吸水能力为主要指标进行御旱性鉴定，从中选出NCO310.桂枪11等抗旱品种。但此方法无法在短时间内评价品种的抗旱性，尤其在育种早期阶段难以大量筛选鉴定，严重制约了抗旱性与丰产高糖性的相关遗传进展。大量研究表明，甘蔗能通过渗透调节，脯氮酸积累和增强机体清除活性载自由基的能刀等方式，使其在干早胁迫下仍维持一定的代谢活动，不致叉到严重的领伤，并能在胁迫解除后尽快恢复各种生理活动，表现出不同程度的时早性。关于甘蔗耐旱生理机制方

8、面的研究近年来也取得很大进展。在渗透调节方面，通过P-V曲线研究指出，水分胁迫下蔗叶水分状况明显恶化，叶片水