The effects of activated carbon and plants diversity ... - 华南农业大学

华 南 农 业 大 学 农 学 院 第 三 届 综 述 大 赛 获 奖 作 品 论 文 集三 等 奖 作 品而 蛋 白 质 组 学 分 析 表 明 , 高 温 使 光 合 作 用 相 关 蛋 白 、 能 量 类 蛋 白 、 代 谢 类 蛋 白 表 达 量 下降 , 抗 逆 相 关 蛋 白 表 达 量 上 升 ( 周 伟 辉 等 ,2011), 使 水 稻 降 低 产 量 潜 能 来 保 证 其 度 过 高温 胁 迫 。2.2 高 温 对 水 稻 产 量 及 构 成 因 素 的 影 响高 温 对 水 稻 产 量 的 影 响 随 着 全 球 变 暖 的 加 剧 呈 扩 大 趋 势 , 开 花 期 和 灌 浆 期 是 热 害 的敏 感 时 期 (Grover A et al,2009)。 减 数 分 裂 期 在 33℃ 以 下 的 温 度 对 颖 花 结 实 率 影 响 不 大 ,高 温 在 减 数 分 裂 期 会 影 响 全 部 颖 花 的 结 实 率 , 而 抽 穗 开 花 期 主 要 影 响 开 放 颖 花 的 结 实 率( 石 春 林 等 ,2008)。 水 稻 开 花 期 遇 高 温 天 气 , 主 要 伤 害 授 粉 、 受 精 过 程 , 引 起 空 粒 率 上升 ; 灌 浆 期 高 温 则 主 要 伤 害 子 房 体 的 发 育 和 灌 浆 过 程 , 使 水 稻 灌 浆 期 缩 短 , 光 合 速 率 下降 , 同 化 物 积 累 减 少 , 或 者 籽 粒 过 早 地 停 止 接 受 同 化 产 物 , 引 起 “ 高 温 逼 熟 ”, 从 而 造 成秕 粒 增 多 和 千 粒 重 降 低 ( 况 慧 云 等 ,2009)。有 报 道 指 出 在 干 旱 季 节 , 日 间 温 度 对 水 稻 产 量 影 响 并 不 显 著 , 而 夜 温 每 升 高 1℃ 水稻 将 减 产 约 10%(Shaobing Peng et al,2004)。 但 亦 有 研 究 指 出 , 在 水 稻 开 花 期 35℃ 的 高温 持 续 3 日 以 上 , 会 严 重 影 响 散 粉 和 花 粉 管 的 伸 长 , 导 致 不 能 受 精 , 结 实 率 下 降 明 显 ( 陈 秀晨 等 ,2008)。 还 有 研 究 发 现 日 间 温 度 小 于 等 于 35℃ 临 界 温 度 对 水 稻 产 量 的 影 响 不 能 确 定 ,在 夜 间 温 度 高 于 22℃ 时 籽 粒 产 量 与 质 量 与 温 度 显 著 负 相 关 (Shantha Nagarajan et al,2010)。 较 高 的 夜 温 主 要 影 响 穗 花 受 孕 率 和 籽 粒 长 宽 , 从 而 导 致 水 稻 的 减 产 , 水 杨 酸 能 增加 水 稻 的 抗 氧 化 能 力 , 因 此 能 防 止 高 温 对 细 胞 壁 的 坏 , 从 而 能 减 少 高 温 对 产 量 的 影 响 ,甜 菜 碱 则 可 以 降 低 高 温 引 起 的 不 孕 率 , 减 低 高 夜 温 的 危 害 (Mohammed AR &Tarpley L,2011,2011)。2.3 高 温 对 稻 米 品 质 的 影 响水 稻 不 同 品 种 对 高 温 的 响 应 表 现 出 显 著 的 基 因 型 差 异 , 但 是 高 温 对 所 有 品 种 的 产 量和 品 质 均 产 生 了 严 重 影 响 ( 郑 建 初 等 ,2005)。 水 稻 抽 穗 期 高 温 降 低 了 水 稻 的 每 穗 总 粒 数 、结 实 率 和 千 粒 重 , 同 时 稻 米 的 糙 米 率 、 精 米 率 、 整 精 米 率 、 可 溶 性 糖 和 蛋 白 质 含 量 也 呈下 降 趋 势 , 而 稻 米 的 垩 白 率 、 垩 白 度 和 直 链 淀 粉 含 量 增 加 明 显 , 随 胁 迫 温 度 的 提 高 和 胁 迫时 间 的 延 长 , 水 稻 产 量 构 成 要 素 和 稻 米 品 质 急 剧 下 降 。 高 温 对 于 不 同 水 稻 品 种 的 产 量 构成 要 素 和 品 质 的 影 响 程 度 也 有 所 差 异 ( 谢 晓 金 等 ,2010)。有 研 究 发 现 高 温 条 件 下 的 小 麦 剑 叶 的 谷 氨 酸 合 成 酶 (GS), 籽 粒 中 谷 丙 转 氨 酶 (GPT),蔗 糖 合 成 酶 (SS), 可 溶 性 淀 粉 合 成 酶 (SSS) 以 及 颗 粒 淀 粉 合 成 酶 (GBSS) 的 变 化 , 变 化 是造 成 小 麦 在 高 温 条 件 下 籽 粒 淀 粉 和 蛋 白 质 减 少 的 主 要 原 因 (H Zhao et al,2008)。 高 温 使水 稻 内 源 激 素 代 谢 改 变 , 能 引 起 激 素 调 控 的 多 种 生 理 生 化 功 能 变 化 , 从 而 改 变 稻 米 品 质 :如 而 高 温 引 起 内 源 激 素 中 籽 粒 的 ABA 浓 度 升 高 能 提 高 ADPG 焦 磷 酸 化 酶 和 淀 粉 分 支 酶(SBE) 活 性 , 从 而 促 进 淀 粉 合 成 (Rook F et al,2001)。高 温 胁 迫 下 水 稻 叶 片 功 能 期 缩 短 , 光 合 能 力 及 光 合 产 物 的 运 输 与 卸 载 能 力 下 降 , 产生 高 温 逼 熟 , 最 终 导 致 籽 粒 淀 粉 合 成 降 低 、 垩 白 度 增 加 及 蛋 白 质 含 量 的 变 化 , 是 稻 米 品173