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高产杂交稻“两优培九”剑叶衰退过程中叶绿体超微结构、光合功能特性变化的研究
作 者: 王贵民
导 师: 陈国祥
学 校: 南京师范大学
专 业: 植物学
关键词: 超微结构 衰老 杂交稻 类囊体膜 保护酶 抗氧化物质
分类号: S511
类 型: 硕士论文
年 份: 2004年
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内容摘要
本实验以全展后的两优培九剑叶为主要研究材料,以全展后的汕优63剑叶为对照,主要研究了在不同衰老期的功能叶片的光合功能特性、抗氧化特性及叶绿体超微结构的变化。结果表明: 1 在剑叶的全展早期,叶绿素含量、可溶性蛋白含量、光合速率、PSⅠ和PSⅡ的活性、叶绿体放氧活性皆呈上升趋势,但叶绿体中ATP的含量下降;膜透性、MDA含量、超氧阴离子含量变化不明显或变化不大、保护酶系统中SOD、POD的活性不断提高、CAT活性稍下降;抗性物质中GSH含量上升,但ASA和脯氨酸的含量下降;叶绿体的体积较小、呈梭形,叶绿体的基粒片层排列紧密。表明在这一时期杂交水稻剑叶的功能不断完善。两优培九和汕优63差异不显著。 2 在水稻剑叶衰老过程中,保护酶系统与抗氧化物质两大系统共同作用,清除体内活性氧自由基,阻止了膜脂过氧化物MDA的大量产生,维护细胞膜系统完整性。其中SOD、POD、谷肮甘肽-抗坏血酸氧化还原系统发挥主要的保护作用,CAT在杂交水稻的衰老过程中,发挥的作用有限。 3 杂交剑叶全展中后期间,与汕优63相比较,两优培九在剑叶的功能持续期,可溶性蛋白含量,PS还原能力,PSⅡ放氧活性,光合速率,光合高值期,叶绿体基粒片层结构排列方式等方面占优势,是其高产的部分原因;两优培九在保护酶活性、抗氧化物质含量上占优势,是抗衰老能力强的主要原因;另外,两优培九的保护酶活性和抗氧化剂含量上占有一定优势,在衰老过程中活性氧自由基的产生和积累较少,细胞和叶绿体的膜结构较完整,又能提高杂交稻的光合作用,籽粒发育获得较多养分,最终在产量上占优势。 4 水稻剑叶全展后期,叶绿体被膜破坏,片层分离,叶绿体的基粒排列疏松,垛叠解体;保护酶系统与抗氧化物质清除氧自由基作用不明显,活性氧自由基大量积累,膜系统受到严重破坏,电子传递与光合磷酸化解偶联,光合作用、呼吸代谢等一系列生理生化反应发生紊乱,叶片完全衰老。
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全文目录
摘要 6-7 Abstract 7-9 前言 9-18 一 我国水稻研究现状 9-10 二 水稻剑叶衰老的机理 10-12 三 杂交稻叶片衰老过程中生理生化的研究进展 12-18 (1) 叶片的光合能力与杂交稻衰老 13-14 (2) 叶片衰老中蛋白质含量的变化 14 (3) 叶片衰老中叶绿素含量的变化 14-15 (4) 叶片衰老与活性氧、自由基代谢的关系 15-16 (5) “库”和“源”对杂交水稻叶片衰老的影响 16 (6) ATP含量与杂交水稻叶片衰老的关系 16-17 (7) 叶片衰老过程中叶绿体结构的变化 17 (8) 叶片衰老过程中某些内源抗氧化性物质的变化 17-18 四 对水稻剑叶衰老研究的必要性和意义 18 第一章 杂交水稻剑叶衰老过程中光合功能特征变化的研究 18-33 1 材料与方法 18-23 1.1 实验材料 18-19 1.2 实验方法 19-23 2 实验结果 23-33 2.1 衰老过程中叶绿素变化 23 2.2 衰老过程中光合速率变化 23 2.3 衰老过程类囊体膜PSI电子传递活性变化 23-24 2.4 衰老过程PSⅡ电子传递活性变化 24-25 2.5 衰老过程叶绿体放氧活性变化 25 2.6 衰老过程叶绿体ATP含量变化 25-26 2.7 衰老过程叶绿体光合磷酸化活性变化 26 2.8 衰老过程叶绿体或类囊体膜叶绿素含量的测定 26-27 2.9 衰老过程类囊体膜室温吸收光谱 27-33 第二章 杂交水稻衰老过程中抗氧化系统活性变化的研究 33-44 1 材料与方法 33-35 2 试验结果 35-40 2.1 杂交稻剑叶膜透性变化 35 2.2 杂交稻剑叶衰老过程中超氧阴离子变化 35-36 2.3 衰老过程中杂交稻剑叶中MDA含量变化 36 2.4 杂交稻剑叶衰老过程中CAT活性变化 36-37 2.5 杂交稻剑叶衰老过程中POD活性变化 37-38 2.6 杂交稻剑叶衰老过程中SOD活性变化 38 2.7 衰老过程中杂交稻GSH和ASA含量变化 38-39 2.8 衰老过程中杂交稻脯氨酸含量的变化 39-40 3 讨论 40-44 第三章 叶片衰老过程中叶绿体超微结构的变化 44-46 第四章 结论 46-48 图版说明 48-50 图版Ⅰ 50-51 图版Ⅱ 51-52 图版Ⅲ 52-53 图版Ⅳ 53-54 图版Ⅴ 54-55 参考文献 55-64 在读研究生期间发表的文章 64-67 致谢 67
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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 禾谷类作物 > 稻
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