水分脅迫條件下水稻傷害機(jī)理和抗旱機(jī)制探究現(xiàn)狀

1、水分脅迫條件下水稻傷害機(jī)理和抗旱機(jī)制探究現(xiàn)狀摘要：通過(guò)對(duì)水稻在水分脅迫下的傷害機(jī)理和抗旱機(jī)制的 研究現(xiàn)狀進(jìn)行粗淺分析和綜述，以期為進(jìn)一步了解和熟悉水 稻抗旱性方面的研究工作者們提供參考。關(guān)鍵詞：水稻；水分脅迫；傷害機(jī)理；抗旱性中圖分類號(hào)：s5u 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a doi編碼：10. 3969/j. issn. 10066500. 2012. 05. 009analysis of rice under water stress condition of damage mechanism and research status of drought resistance mechanismhu ji

2、fangl ,2 , jin zhengxunl , liuchuan一zeng2, wang qiu一ju3, ma bo2, wang yu一xian2, tan kefei2, zhou chao2(1. college of agriculture, northeast agricultural university，harbin , heilongjiang 150030, china； 2. qiqihar sub一academy of heilongjiang academy of agricultural sciences, qiqihar, heilongjiang 1610

3、06, china； 3. crop tillage and cultivation institute of heilongjiang academy of agricultural sciences , harbin, heilongjiang 150086, china)abstract： this paper based on rice under water stress and drought resistance mechanism of damage mechanism of the present research of the analysis and the summar

4、y, with a view to further understand and be familiar with the drought resistance in rice field of research workers to provide referenceokey words： rice； water stress； damage mechanism； drought resistance水稻是我國(guó)的主要糧食作物，其生產(chǎn)規(guī)模的穩(wěn)定與發(fā) 展，在糧食生產(chǎn)中占有舉足輕重的位置。水稻又是農(nóng)業(yè)種植 中耗水量最多的作物，其用水量占全國(guó)總用水量的54%,占 農(nóng)業(yè)總用水量的65%以上，且我國(guó)的稻

5、田灌區(qū)用水浪費(fèi)十分 嚴(yán)重，水分有效利用率較低，河灌區(qū)只有30%40%,井灌區(qū) 60%左右1。水稻是我國(guó)居民的主要“ 口糧”,要保障我國(guó) 糧食尤其是“口糧”的安全生產(chǎn)，充足的水源是關(guān)鍵。然而 我國(guó)是一個(gè)缺水嚴(yán)重的國(guó)家，人均水資源年占有量?jī)H為2 340 m3,耕地用水年平均每667 m2占有量也僅有1 460 m3,分 別是世界平均水平的1/4和1/22。隨著市場(chǎng)需求旺盛和國(guó) 家出臺(tái)水稻良種補(bǔ)貼政策，新開墾鹽堿地和旱地改水田使水 稻種植面積逐年增加。在水資源日益匱乏和旱災(zāi)頻發(fā)的今 天，如何合理地利用水資源，如何提高水稻的水分利用率， 是關(guān)系到農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的問(wèn)題。為此，許多學(xué)者在節(jié)水稻 作、旱作水

6、稻及土壤水分脅迫對(duì)水稻農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量品質(zhì)及 生理生化變化和抗旱育種等方面的問(wèn)題進(jìn)行了研究3-7 o 筆者主要通過(guò)對(duì)水稻在水分脅迫條件下的傷害機(jī)理和抗旱 機(jī)制的研究現(xiàn)狀進(jìn)行粗淺分析和綜述，以期為進(jìn)一步了解和 熟悉水稻抗旱性方面的研究工作者們提供參考。1水分脅迫引發(fā)的傷害機(jī)理1. 1對(duì)植物造成傷害的幾種假說(shuō)水分脅迫是干旱、缺水所引起的對(duì)植物正常功能的干 擾，是植物水分散失超過(guò)水分吸收，使植物組織含水量下降, 膨壓降低，正常代謝失調(diào)的現(xiàn)象。關(guān)于水分脅迫造成農(nóng)作物 活細(xì)胞直接傷害的機(jī)理，有如下幾種假說(shuō)1。1. 1. 1機(jī)械傷害學(xué)說(shuō)iljin (19271934)首先提出這 一假說(shuō)。他認(rèn)為傷害并非由于失

7、水本身引起的，而是由于脫 水或復(fù)水過(guò)程中產(chǎn)生的機(jī)械傷害(由于細(xì)胞壁和原生質(zhì)的彈 性不同)，導(dǎo)致組織破壞和死亡。該假說(shuō)可以解釋迅速失水 的植株容易死亡，而緩慢失水到一定程度還有存活可能的原 因。1. 1.2硫氫基假說(shuō)由levitt (1972)提出，一般稱之 為蛋白質(zhì)聚合或sh及一ss假說(shuō)。認(rèn)為由于干旱細(xì)胞脫 水使蛋白質(zhì)分子相互靠攏，相鄰肽鏈外部的一sh相互靠近形 成二硫鍵，這種二硫鍵可以在分子內(nèi)產(chǎn)生，也可以在分子間 產(chǎn)生，使蛋白質(zhì)變性失活，從而引起細(xì)胞傷害。1.1.3膜傷害學(xué)說(shuō)馬克西莫夫(1948)認(rèn)為干旱脫水 時(shí)，細(xì)胞生物膜膜脂的物相發(fā)生變化，膜脂由液晶相變?yōu)槟?膠態(tài)，膜脂中的ch鏈由無(wú)序排列變?yōu)橛行蚺帕?；膜因收縮 面出現(xiàn)孔隙和龜裂，使膜的選擇透性受到破壞，引起細(xì)胞內(nèi) 的物質(zhì)外滲，電解質(zhì)的外滲導(dǎo)致細(xì)胞嚴(yán)重脫水。1. 1.4亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)(超微結(jié)構(gòu))的破壞、保存和修復(fù)假 說(shuō)隨著抗旱研究的不斷深入，一些研究者從電鏡觀察和細(xì) 胞溶質(zhì)外滲得到證明，水分逆境，特別是迅速干燥，將改變 和破壞細(xì)胞器和膜系統(tǒng)的超微結(jié)構(gòu)。gileo (1974)指出， 水分逆境造成胞內(nèi)葉綠體及線粒體的類囊體和靖的數(shù)目減 少，外膜不明顯，液胞膜被破壞。在非致死干燥情況下，復(fù) 水后不久可恢復(fù)。vierirada sil