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摘要 综述耐光氧化简易鉴定技术及其原理、可行性及其在耐光氧化种资资源筛选中的应用。
关键词 耐光氧化；鉴定技术；种质筛选
光是绿色植物进行光合作用的重要能源，然而当叶片光合机构吸收的光能超过光合作用所能利用的数量时光引起的光合效率降低的现象，称之为光合作用光抑制（光氧化）。农作物对光强的响应存在着品种间差异，如何鉴定和选择耐光氧化材料，焦德茂等[1]于1991年在水稻的耐光氧化研究中发明了耐光氧化简易鉴定技术，运用耐光氧化简易鉴定技术可快速有效的鉴别出耐光氧化材料。
1耐光氧化简易鉴定技术简介
耐光氧化简易鉴定技术是一种人工光抑制条件，即将离体叶片放入水中经高光强处理，造成低二氧化碳、低氧气、高光强的人工光氧化条件，以叶色的黄化程度为鉴定指标，黄化程度越高说明耐性越弱。
通常的方法是：离体功能叶置于盛满自来水的白瓷盘中，用玻璃压住避免浮起，在晴天日照下照光（也可在室内照光），经4~7d。在高温季节，经常换水以控制温度在30~35℃。鉴定以叶色为指标，共分5级，叶色保持绿色为1级，叶片基本保持绿色、叶梢发黄为2级，全叶1/3黄化为3级，全叶1/2黄化为4级，叶片大部分或全部黄化为5级。
2耐光氧化简易鉴定技术的原理
光合过程中，在任何光照下都有可能产生活性氧物质。一般来说，光合器官中，活性氧物质产生的部位主要有3个：PSⅡ的捕光色素复合体、PSⅡ反应中心和PSⅠ的受体侧。通常活性氧物质的产生和清除系统之间是一个稳定的动态平衡，强光条件下，活性氧物质的产生速率会大于其清除速率，其产生和清除作用之间的平衡遭到破坏，从而造成光氧化伤害，导致光合色素降解和光合能力下降。
将离体叶片放入水中经高光强处理，可造成一个以光为主的促进光合色素衰减（光氧化）的人工筛选压条件。品种间对光抑制的敏感性有显著差异，在这种条件下，可根据叶色的失绿和黄化程度鉴定出耐光氧化的材料。
3耐光氧化简易鉴定技术的可行性
焦德茂等运用传统的强光照结合配气法与耐光氧化简易筛选鉴定技术两种方法对水稻不同种质的耐光氧化能力的比较研究结果是一致的，并且对田间籼稻普遍出现光氧化伤害症状，依据叶色进行“自然鉴定”，并在抽穗期进行人工耐光氧化简易筛选鉴定，证明两种鉴定结果具有较高的一致性，说明这种简易技术具有较高的可靠性。且此方法所需的设备简易，操作方便，在实际生产上使用比较方便。
另外，在鉴定时必须注意取样的代表性，因为光氧化特性的表现，除了光以外，还受其他因素影响，在不同生育期耐光氧化表现也有差异。耐光氧化简易鉴定技术体系有待进一步研究、完善。
4耐光氧化简易鉴定技术的应用
耐光氧化简易鉴定技术是在水稻耐光氧化研究中发明的，并首先应用在水稻耐光氧化种资源的批量筛选。顾行影等[2]运用该耐光氧化简易鉴定技术，对165份水稻品种进行筛选，鉴定出了亚优2号等一批耐光氧化种质资源，使该技术得到了进一步可靠性验证。焦德茂等[3]进一步深化了该项技术的研究，从原理上论证了其可行性，使该项技术很快在水稻、小麦、大豆等作物耐光氧化种质资源的筛选与鉴定中得以广泛应用。
顾和平等[4]分别对228份江苏省淮南夏大豆种质和264份外引大豆种质进行简易耐光氧化种质资源的批量筛选鉴定，结果显示不同品种之间的耐光氧化特性存在明显差异，并从中选出耐光氧化种质16份，表明在低二氧化碳、低氧气和强光条件下能够筛选出耐光抑制品种。方先文等[5]将10个小麦品种的离体叶片用透明的玻璃压入水中，置于自然光下，人为造成低二氧化碳、低氧气的逆境，7d后通过测定叶绿素含量，以单位重量的叶片内叶绿素含量下降量为选择指标，筛选出的耐光氧化小麦材料与目测、聚类分析结果是一致的。在白菜的耐光氧化能力鉴定研究中，简易鉴定技术也得以应用，并以总叶绿素存留率作为评价指标[6]。
5结语
光合作用为人类、动植物的生命活动提供了有机物、氧气和能量。作物物质生产的主要来源是光合作用，农作物的生物产量中（包括根、茎、叶、果实和种子），90%~95%的物质是由叶片光合作用所产生的。光抑制（光氧化）对农作物产量形成有明显不利效应，且农作物耐光氧化能力存在品种间的明显差异。
传统的耐光氧化鉴定方法是通过强光照结合配气法测定叶片的光合速率下降情况，设备要求高，操作复杂，不利于广泛使用。而耐光氧化简易鉴定技术则是将叶片置于水中创造低氧、低二氧化碳环境，同时进行强光处理并保持较高温度，形成人工光氧化的条件，通过叶色失绿和黄化程度可方便地鉴定农作物耐光氧化能力。农作物耐光氧化育种越来越受到人们的重视，耐光氧化简易鉴定技术在农作物耐光氧化材料筛选的应用会越来越广，并且将在研究与应用中不断得到完善和改进。耐光氧化简易鉴定技术与传统育种技术的结合将会更进一步推进农作物耐光氧化育种研究。
6参考文献
[1] 焦德茂，顾行影，季本华，等.水稻耐光氧化种质资源的简易筛选鉴定技术[J].中国水稻科学，1991，5（3）：133-136.
[2] 顾行影，焦德茂，查元渊，等.水稻耐光氧化种质资源的批量筛选与鉴定[J].江苏农业学报，1992，8（2）：1-6.
[3] 焦德茂，季本华，童红玉.水稻耐光抑制种质的简易筛选技术的原理和应用[J].作物学报，1994，20（3）：322-326.
[4] 方先文，蔡士宾.10个小麦品种耐光氧化测定[J].上海农学院学报，1998，16（3）：189-192.
[5] 顾和平，陈新，朱成松，等.大豆耐光氧化和耐旱种质的批量筛选鉴定[J].江苏农业科学，1995，15（1）：38-41.
[6] 黄俊，吴震，郭世荣.白菜耐光氧化能力鉴定及其与活性氧代谢关系的研究[J].园艺学报，2006，33（5）：979-984.
关键词 耐光氧化；鉴定技术；种质筛选
光是绿色植物进行光合作用的重要能源，然而当叶片光合机构吸收的光能超过光合作用所能利用的数量时光引起的光合效率降低的现象，称之为光合作用光抑制（光氧化）。农作物对光强的响应存在着品种间差异，如何鉴定和选择耐光氧化材料，焦德茂等[1]于1991年在水稻的耐光氧化研究中发明了耐光氧化简易鉴定技术，运用耐光氧化简易鉴定技术可快速有效的鉴别出耐光氧化材料。
1耐光氧化简易鉴定技术简介
耐光氧化简易鉴定技术是一种人工光抑制条件，即将离体叶片放入水中经高光强处理，造成低二氧化碳、低氧气、高光强的人工光氧化条件，以叶色的黄化程度为鉴定指标，黄化程度越高说明耐性越弱。
通常的方法是：离体功能叶置于盛满自来水的白瓷盘中，用玻璃压住避免浮起，在晴天日照下照光（也可在室内照光），经4~7d。在高温季节，经常换水以控制温度在30~35℃。鉴定以叶色为指标，共分5级，叶色保持绿色为1级，叶片基本保持绿色、叶梢发黄为2级，全叶1/3黄化为3级，全叶1/2黄化为4级，叶片大部分或全部黄化为5级。
2耐光氧化简易鉴定技术的原理
光合过程中，在任何光照下都有可能产生活性氧物质。一般来说，光合器官中，活性氧物质产生的部位主要有3个：PSⅡ的捕光色素复合体、PSⅡ反应中心和PSⅠ的受体侧。通常活性氧物质的产生和清除系统之间是一个稳定的动态平衡，强光条件下，活性氧物质的产生速率会大于其清除速率，其产生和清除作用之间的平衡遭到破坏，从而造成光氧化伤害，导致光合色素降解和光合能力下降。
将离体叶片放入水中经高光强处理，可造成一个以光为主的促进光合色素衰减（光氧化）的人工筛选压条件。品种间对光抑制的敏感性有显著差异，在这种条件下，可根据叶色的失绿和黄化程度鉴定出耐光氧化的材料。
3耐光氧化简易鉴定技术的可行性
焦德茂等运用传统的强光照结合配气法与耐光氧化简易筛选鉴定技术两种方法对水稻不同种质的耐光氧化能力的比较研究结果是一致的，并且对田间籼稻普遍出现光氧化伤害症状，依据叶色进行“自然鉴定”，并在抽穗期进行人工耐光氧化简易筛选鉴定，证明两种鉴定结果具有较高的一致性，说明这种简易技术具有较高的可靠性。且此方法所需的设备简易，操作方便，在实际生产上使用比较方便。
另外，在鉴定时必须注意取样的代表性，因为光氧化特性的表现，除了光以外，还受其他因素影响，在不同生育期耐光氧化表现也有差异。耐光氧化简易鉴定技术体系有待进一步研究、完善。
4耐光氧化简易鉴定技术的应用
耐光氧化简易鉴定技术是在水稻耐光氧化研究中发明的，并首先应用在水稻耐光氧化种资源的批量筛选。顾行影等[2]运用该耐光氧化简易鉴定技术，对165份水稻品种进行筛选，鉴定出了亚优2号等一批耐光氧化种质资源，使该技术得到了进一步可靠性验证。焦德茂等[3]进一步深化了该项技术的研究，从原理上论证了其可行性，使该项技术很快在水稻、小麦、大豆等作物耐光氧化种质资源的筛选与鉴定中得以广泛应用。
顾和平等[4]分别对228份江苏省淮南夏大豆种质和264份外引大豆种质进行简易耐光氧化种质资源的批量筛选鉴定，结果显示不同品种之间的耐光氧化特性存在明显差异，并从中选出耐光氧化种质16份，表明在低二氧化碳、低氧气和强光条件下能够筛选出耐光抑制品种。方先文等[5]将10个小麦品种的离体叶片用透明的玻璃压入水中，置于自然光下，人为造成低二氧化碳、低氧气的逆境，7d后通过测定叶绿素含量，以单位重量的叶片内叶绿素含量下降量为选择指标，筛选出的耐光氧化小麦材料与目测、聚类分析结果是一致的。在白菜的耐光氧化能力鉴定研究中，简易鉴定技术也得以应用，并以总叶绿素存留率作为评价指标[6]。
5结语
光合作用为人类、动植物的生命活动提供了有机物、氧气和能量。作物物质生产的主要来源是光合作用，农作物的生物产量中（包括根、茎、叶、果实和种子），90%~95%的物质是由叶片光合作用所产生的。光抑制（光氧化）对农作物产量形成有明显不利效应，且农作物耐光氧化能力存在品种间的明显差异。
传统的耐光氧化鉴定方法是通过强光照结合配气法测定叶片的光合速率下降情况，设备要求高，操作复杂，不利于广泛使用。而耐光氧化简易鉴定技术则是将叶片置于水中创造低氧、低二氧化碳环境，同时进行强光处理并保持较高温度，形成人工光氧化的条件，通过叶色失绿和黄化程度可方便地鉴定农作物耐光氧化能力。农作物耐光氧化育种越来越受到人们的重视，耐光氧化简易鉴定技术在农作物耐光氧化材料筛选的应用会越来越广，并且将在研究与应用中不断得到完善和改进。耐光氧化简易鉴定技术与传统育种技术的结合将会更进一步推进农作物耐光氧化育种研究。
6参考文献
[1] 焦德茂，顾行影，季本华，等.水稻耐光氧化种质资源的简易筛选鉴定技术[J].中国水稻科学，1991，5（3）：133-136.
[2] 顾行影，焦德茂，查元渊，等.水稻耐光氧化种质资源的批量筛选与鉴定[J].江苏农业学报，1992，8（2）：1-6.
[3] 焦德茂，季本华，童红玉.水稻耐光抑制种质的简易筛选技术的原理和应用[J].作物学报，1994，20（3）：322-326.
[4] 方先文，蔡士宾.10个小麦品种耐光氧化测定[J].上海农学院学报，1998，16（3）：189-192.
[5] 顾和平，陈新，朱成松，等.大豆耐光氧化和耐旱种质的批量筛选鉴定[J].江苏农业科学，1995，15（1）：38-41.
[6] 黄俊，吴震，郭世荣.白菜耐光氧化能力鉴定及其与活性氧代谢关系的研究[J].园艺学报，2006，33（5）：979-984.