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水稻是重要的粮食作物,在我国南方尤其是长江流域地区种植广泛,其产量及品质等性状易受环境条件的影响,尤其是灌浆结实期的温度,对水稻品质变化的影响最大、最明显。据研究,播期调整、海拔高度、地域特征等因素所引起的水稻品质差异,均与温度的变化有直接的联系。近年来随着全球气候逐渐变暖,我国长江流域的水稻产区,夏季经常出现极端高温的情况。尤其如重庆地区,水稻灌浆结实期则常常是37℃左右的天气。且这种高温趋势正在加大,对水稻产量和品质损害的程度也日趋严重,这已成为南方水稻生产的主要限制因素之一。本文研究了高温胁迫对灌浆结实期水稻的生理生化特性的影响,并初步探究水稻的抗高温机理,为提高水稻防御高温提供理论依据,也为农业上提高水稻产量提供参考。水稻品种K30用常规方法播种育秧,待各供试材料生长至孕穗期,选取发育进程与长势基本一致的材料90-120株,移入盆钵中。每盆栽3-4株,继续培养数日,在水稻齐穗当日,将盆钵移到不同温度处理的人工气候室中。选择白天日均温度为37℃的高温,以及白天日均温度为26℃的适温,作为其对照。每隔6天取一次样(功能叶),在液氮或冰箱中冷冻保存样品,待各处理时期水稻全部收获后,统一进行有关指标的测试分析。对高温及适温处理的水稻进行生理生化特性的比较和研究,实验结果和分析如下:1.高温胁迫后,水稻剑叶电导率的平均值与对照组相比提高了35%,反映出高温使水稻细胞膜受到一定程度的伤害。2.高温胁迫后,膜脂过氧化产物MDA含量明显上升。六个同比处理时期的两种温度间差异均达到显著水平,尤其是从第12天到第30天,同比时期两种温度间的差异,达到了极显著水平。3.高温胁迫下,剑叶的光合速率和蒸腾速率,总叶绿素含量,气孔导度,胞间CO2浓度均下降。其中表示光合系统重要指标的光合速率,整个处理阶段平均值下降为对照的72.9%,而蒸腾速率的平均值与对照组相比则下降了16%。说明受高温影响,水稻光合系统生理活动有所减缓。4.高温胁迫下,剑叶内可溶性糖含量降低,六个处理时期总平均值与对照相比,下降达58%,这可能与光合速率以及叶绿素下降有关。相关性分析表明,可溶性糖含量与膜伤害程度之间存在明显负相关。5.高温胁迫后,可溶性蛋白质含量有所提高,各个处理时期的平均值与对照相比提高了17%,差异最大的时期,甚至比对照提高27%。6.高温胁迫下,剑叶内SOD、POD等抗氧化酶的活性明显降低,而过氧化氢,超氧阴离子等反映活性氧含量的指标则有明显增加,并且这两类指标之间呈现明显负相关性。显示出高温处理使水稻叶片中活性氧积累,由于清除活性氧的主要酶的活性受抑制,活性氧含量上升。即高温破坏了植株保持活性氧产生与清除的动态平衡,使植株及时清除体内积累的活性氧能力下降。研究结果表明,高温胁迫下,植株体内渗透调节能力降低,抗氧化酶活性减弱,削弱了细胞清除活性氧的能力,从而造成活性氧对细胞的危害。加之光合速率的降低,导致了植株产量和品质的大幅度下降。