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 集一 等 奖 作 品正 常 生 长 发 育 适 宜 的 温 度 , 使 其 生 长 发 育 受 阻 , 导 致 生 理 障 碍 造 成 稻 谷 产 量 或 质 量 明 显受 损 甚 至 死 亡 的 过 程 或 现 象 。按 发 生 时 的 天 气 特 点 可 以 分 为 , 湿 冷 型 、 干 冷 型 和 霜 冷 型 。 日 本 学 者 酒 井 早 在 20世 纪 50 年 代 , 按 对 作 物 为 害 ( 低 温 使 水 稻 产 量 受 损 的 原 因 ) 将 水 稻 的 冷 害 分 为 延 迟 型 冷害 和 障 碍 型 冷 害 , 两 者 同 时 出 现 为 混 合 型 冷 害 。 按 照 发 生 的 生 长 发 育 时 期 划 分 为 : 芽 期低 温 冷 害 、 苗 期 低 温 冷 害 、 孕 穗 期 低 温 冷 害 、 开 花 期 低 温 冷 害 和 灌 浆 期 低 温 冷 害 。 芽 期和 苗 期 冷 害 在 我 国 长 江 中 下 游 的 早 稻 区 较 为 突 出 ; 孕 穗 期 和 开 花 期 冷 害 常 在 长 江 中 下 游的 晚 稻 上 发 生 ( 黄 力 士 等 ,2008; 戴 陆 园 等 ,2002; 杨 川 航 等 ,2009)。2.1.2 水 稻 低 温 冷 害 形 态 、 生 理 机 制(1) 形 态 表 现 受 低 温 冷 害 , 在 播 种 至 第 一 完 全 叶 期 间 表 现 为 出 芽 时 间 延 长 或 芽 谷坏 死 、 烂 秧 ; 在 水 稻 苗 期 表 现 为 秧 苗 失 绿 、 发 僵 、 分 蘖 减 少 、 秧 苗 枯 萎 甚 至 死 苗 (SudeshKumar Yadav,2011); 低 温 延 缓 发 育 速 度 、 引 起 水 稻 的 生 长 量 ( 株 高 、 叶 面 积 、 分 蘖 数 等 )降 低 、 群 体 生 产 力 降 低 、 使 水 稻 的 生 殖 器 官 直 接 受 害 、 影 响 正 常 结 实 造 成 不 孕 、 空 秕 率增 多 (Andaya VC and Mackill DJ,2003)。(2) 膜 生 理 机 制 水 稻 的 生 命 活 动 和 生 理 功 能 或 在 细 胞 膜 上 进 行 或 与 之 密 切 相 关 ,细 胞 膜 的 稳 定 性 与 其 抗 低 温 能 力 有 着 密 切 的 关 系 。 冷 害 使 水 稻 幼 苗 细 胞 急 速 脱 水 , 细 胞膜 体 系 受 损 伤 , 质 膜 透 性 增 大 , 细 胞 透 性 增 加 , 相 对 含 水 量 下 降 、 脯 氨 酸 积 累 , 游 离 氨基 酸 和 游 离 氨 大 量 积 累 , 叶 片 可 溶 性 蛋 白 含 量 及 高 分 子 蛋 白 减 少 , 低 分 子 蛋 白 相 对 增 加 ,丙 二 醛 含 量 增 加 , 导 致 生 理 生 化 过 程 的 破 坏 ( 简 令 成 ,1983; 龚 明 等 ,1989; 王 晨 光 等 ,2004)。 受 低 温 胁 迫 , 耐 低 温 基 因 型 品 种 通 过 增 加 抗 氧 化 酶 的 水 平 减 少 脂 质 过 氧 化 来 维 持细 胞 膜 的 完 整 性 , 因 此 其 耐 低 温 能 力 较 低 温 敏 感 基 因 型 品 种 好 (Mustafa R Morsy,et al,2007)。 低 温 胁 迫 下 , 通 过 细 胞 膜 受 体 接 收 胁 迫 信 息 并 把 信 号 转 导 启 动 低 温 胁 迫 基 因 来 响应 低 温 危 害 (Sudesh Kumar Yadav,2011)。(3) 酶 生 理 保 护 酶 系 统 是 指 植 物 体 内 存 在 的 一 些 具 有 清 除 活 性 氧 自 由 基 功 能 的 酶 ,从 而 防 止 自 由 基 对 植 物 造 成 毒 害 , 如 超 氧 化 物 歧 化 酶 (SOD)、 过 氧 化 物 酶 (POD)、 过 氧 化氢 酶 (CAT) 等 。 水 稻 保 护 酶 系 统 ( 如 SOD,POD,CAT) 活 性 与 水 稻 抗 低 温 能 力 有 密切 的 联 系 , 低 温 胁 迫 后 水 稻 幼 苗 的 保 护 酶 活 性 均 增 加 , 保 护 酶 通 过 共 同 的 增 加 来 抵 御 逆境 产 生 的 伤 害 , 变 化 幅 度 POD>CAT>SOD, 即 POD 活 性 对 低 温 敏 感 性 最 强 ( 李 海 林 等 ,2006)。水 稻 耐 冷 性 与 CAT 和 抗 坏 血 酸 氧 化 酶 ( APX ) 的 冷 稳 定 相 关 (Haruo Saruyama andMasatoshi Tanida,1995); 与 抗 氧 化 系 统 的 增 强 能 力 有 密 切 联 系 , 对 低 温 的 敏 感 性 与 抗 氧化 系 统 的 能 力 下 降 呈 线 性 关 系 ( Guo Z,et al,2006)。 李 美 如 等 (1995) 研 究 发 现 ,5’一 核 昔 酸 酶 活 性 的 高 低 与 水 稻 幼 苗 抗 冷 力 的 大 小 一 致 是 质 膜 的 标 志 酶 。 钙 作 为 低 温 冷 害反 应 的 酶 激 活 信 号 方 面 已 被 证 实 ,Eric Ruelland 等 (2009) 利 用 部 分 植 物 研 究 获 得 的 证据 , 引 用 拟 南 芥 的 相 关 研 究 资 料 , 集 中 在 植 物 低 温 冷 害 早 期 激 活 的 基 因 和 信 号 通 路 方 面做 了 详 细 介 绍 。Ca 2+·CaM 信 使 系 统 参 与 水 稻 幼 苗 抗 逆 性 调 控 , 低 温 胁 迫 阻 碍 Ca 2+·CaM27