亚硫酸氢钠对水稻的产量效应及对光合效率的影响机制

摘要

水稻是我国乃至世界上的主要粮食作物之一。安全有效地提高水稻单产一直是相关领域的工作者所追求的目标，而改善水稻作物的光合作用是提高水稻单产的关键技术方法之一。多年的研究表明NaHSO3能有效促进植物光合作用，但相关机制至今尚未完全阐明，主要的观点包括抑制光呼吸、促进光合磷酸化、保护光合机构等。本研究通过大田试验分析NaHSO3在浙江省杭州稻区的产量效应，为NaHSO3在本地区的实际应用奠定技术基础。结果表明，在孕穗期喷施2mmol/LNaHSO3能显著提高不同品种的水稻的结实率，增加每穗实粒数，从而显著提高亩产量。同时，为探明NaHSO3对水稻光合效率的影响机制，我们进行了温室盆栽试验，分析了喷施NaHSO3后水稻叶片的气体交换参数、CO2响应曲线、叶绿素荧光参数、Rubisco的含量及活性、RCA大小亚基含量及基因表达的变化。结果表明，相比于对照组，水稻叶片喷洒NaHSO3后，其净光合速率(Pn)、RuBP再生率、Rubisco初始活力、RCA蛋白浓度及mRNA浓度都得到显著(P＜0.05)提高，这表明NaHSO3通过在转录和翻译水平上诱导RCA的基因表达，以调控Rubisco初始活力并直接提高光合速率PN,而不应归于抑制光呼吸、气孔效应和PSⅡ的荧光特性的改变。

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致谢

摘要

1 文献综述

1．1．1 NaHSO3抑制光呼吸

1．1．3 NaHSO3保护光合机构

1．2．1 RCA的结构

1．2．2 RCA的功能

1．3．1 本研究的目的

1．3．2 本研究的主要内容

2．材料与方法

2．1 大田试验

2．2 水稻盆栽实验

2．3 测定方法

2．3．1 叶片气体交换参数的测定

2．3．2 叶绿素荧光参数的测定

2．3．3 初始/总Rubisco羧化活力测定

3．1 大田条件下NaHSO3对水稻的产量效应

3．2 NaHSO3对水稻叶片净光合速率(Pn)、气体交换及水分利用效率的影响

3．3 NaHSO3对水稻叶绿素荧光参数的影响

3．5 NaHSO3对水稻叶片光呼吸的效应

3．6 O2浓度对气体交换的影响

3．7 O2浓度对叶绿素荧光参数的影响

3．8 NaHSO3促进光合速率的持续时间

3．1 0 NaHSO3处理对Rubisco含量、RCA及RCA mRNA含量的影响

4．NaHSO3在农作物生产实践中的应用推广试验

4．1．2 NaHSO3不同使用次数比较试验

4．1．3 NaHSO3在水稻上的优化配套技术试验

4．2 NaHSO3在大豆上的应用试验

4．3 NaHSO3在油菜上的应用试验

4．4 NaHSO3在玉米上的应用试验

4．6 NaHSO3在水生作物慈菇上的应用试验

5 小结与展望

5．1 小结

5．2 展望

参考文献