叶片是作物最主要的光合作用器官,其生长、发育和衰老的分子机理研究与作物产量密切相关。但在农业生产上,由于叶片早衰造成许多作物减产,有些水稻品种由于存在叶片和根系早衰而造成结实率偏低、空秕率较高,影响了其产量潜力的发挥。在衰老期间植物成熟叶片内积累的大量蛋白质被特定的蛋白酶降解,产生的游离氨基酸从叶片转移至其他生长旺盛的部位,参与氮的再分配,这对于植株的正常发育和繁殖是必须的。植物衰老过程中蛋白酶合成量的增加及其活性上升是导致蛋白质降解速率加快的主要原因。蛋白酶也降解了一些参与光合作用的关键酶和结构蛋白,使得同化作用衰退,蛋白含量减少,从而降低了农作物产量。本实验以籼稻93-11及其两个突变体品种抽穗后的完全展开叶片为实验材料,并采取离体倒三叶作了对照、暗处理、不同浓度糖处理、ABA处理以及6-BA处理等6种处理,以叶绿素含量、MDA含量、反映植物抗自由基伤害的过氧化物酶等活性作为指标分析叶片衰老过程中的变化。同时采用考马斯亮蓝R-250及改进的SDS-Gelatin-PAGE方法,进行蛋白降解与蛋白酶活性分析,并研究了不同前处理温度、不同pH对衰老过程中蛋白酶活性的影响。实验结果如下:(1)三个基因型的叶绿素含量呈逐渐下降趋势,TM274和TM313的叶绿素含量在衰老后期明显低于野生型9311;三者MDA含量逐渐升高,TM313的上升幅度最大,TM274反而并不显著;三者POD活性先升高后下降,衰老后期TM313和TM274的POD活性明显高于野生型9311;三者CAT活性均呈下降趋势。TM313与野生型93-11相比表现出早衰趋势,而TM274的早衰趋势并不显著。(2)离体诱导衰老的结果表明,三个基因型的叶绿素含量对于暗诱导的敏感度较高,但是对蔗糖诱导却不敏感,所得出的结果与表型变化相一致;MDA含量及POD、CAT活性对暗诱导和ABA诱导不敏感,但是对蔗糖诱导敏感,且对5%蔗糖溶液更为敏感。(3)离体叶片衰老的叶绿素含量、MDA以及CAT活性变化结果表明,外源6-BA的施加在一定程度上延缓了叶片衰老,但是这种延缓作用并不显著。而在6-BA处理中POD的活性与对照相比无显著变化,没有延缓叶片衰老的趋势。(4)三个基因型的可溶性蛋白含量呈逐渐下降趋势。三个基因型叶片自然衰老过程中显示出A~E共6条蛋白酶条带,分子量分别为>116kD、100kD、55kD、43 kD、40 kD,并且这些条带活性逐渐增加;位于43kD的D条带在TM274和TM313中的活性较弱。暗处理、2%和5%蔗糖处理以及ABA处理下三者的蛋白酶条带较少且酶活性较弱,而6-BA与对照相比条带较少,但是条带比其他处理多,这表明6-BA在一定程度上延缓了叶片衰老。