干旱对水稻生长发育的影响及其抗旱研究进展
江汉平原干旱对农业生产的影响及防御措施

江汉平原干旱对农业生产的影响及防御措施江汉平原是中国重要的农业生产基地之一,其地处长江中下游,气候温暖,土地肥沃,是我国水稻、棉花、油菜等农作物的主要产区。
近年来,江汉平原却频频受到干旱的威胁,给农业生产带来了严重的影响。
本文将就江汉平原干旱对农业生产的影响以及相应的防御措施进行探讨。
一、干旱对农业生产的影响1. 降水量减少导致土壤干旱江汉平原地处亚热带季风气候区,年降水量多集中在夏季,而且近年来受全球气候变暖的影响,降水量逐渐减少,导致土壤水分严重缺乏,使得农作物生长受到严重影响。
干旱的发生不仅降低了土壤的肥力,也增加了土壤的风蚀和水土流失的风险。
2. 农作物生长受阻干旱天气会导致土壤水分供应不足,使得农作物根系吸水困难,进而影响养分的吸收。
一旦持续干旱,农作物将会出现脱水、萎蔫、生长迟缓等现象,导致产量下降甚至歉收。
尤其是水稻等对水分需求较高的作物更容易受到干旱的影响。
3. 农业生产成本增加由于干旱导致的土壤干燥,农民需要增加灌溉和田间管理的投入,从而增加了农业生产的成本。
干旱还会导致农作物虫害疫病加重,农药和化肥的使用量也将增加,进一步增加了农业生产的成本。
二、干旱的防御措施1. 加强水资源管理水资源是农业生产的重要保障,为了应对干旱的影响,需要加强水资源管理工作。
一方面可以修建水库和水利工程,以增加灌溉用水的储备量;另一方面可以加强水资源的节约利用,推广节水灌溉技术和设备,提高灌溉效率。
2. 推广抗旱作物品种通过生物技术手段培育抗旱作物品种,比如抗旱玉米、抗旱小麦等,提高作物的抗旱性,从根本上减轻干旱对农业生产的影响。
也可以通过调整作物种植结构,增加抗旱作物的种植比例,降低干旱对农作物的影响。
3. 合理制定农业生产计划针对不同的气候条件和季节特点,合理制定农业生产计划,选择适应干旱的作物种植,避免在干旱季节过度耗水的作物。
也要科学安排农业灌溉,根据土壤水分和作物需水量,合理确定灌溉方案,避免浪费水资源。
季节性干旱对水稻生长发育的影响及其生物防控策略

已成为我 国水稻生产 的重要制约 因素 。要在有 限的水
资源条件下挖掘水 稻增 产潜力 ,必须进行水稻抗旱 和
节水栽培研究 。
北方属于我 国的干旱 地区 ,水稻种植全部依靠灌
状。
关键词 : 水稻 ; 季节性 干旱 ; 生长发育 ; 产量 ; 生物防控
中图分类号 :5 1 ¥ 1 文献标识码 : A 文章编号 :0 6 8 8 ( 0 1 0 — 0 6 0 10 — 0 2 2 1 )4 0 1— 7
水稻是 我 国主要 的粮食 作物 ,年播种 面积 287 6 h 稻谷年产量 1 亿 t约 占我 国粮 食作物播 种 面积 m, . 8 , 的 2 %和粮食总产的 4 %。我 国农业用水量 占全 国总 9 0 用水 量 的 7 %, 到 40 0 m 以上 , 达 国家一般 0 达 0 亿 发 在 5 %左 右 ; 0 而水 稻用水 占农业 用水的 7 %t 0 ” 。水 资源
溉 。19 9 0年开始 , 科技 部立项在 我 国北方开 展节水稻 作 研究 , 究推 出了 “ 研 三旱” 旱育秧 、 ( 旱整地 、 旱管理 ) 种 稻技术 , 为北方水稻稳产 、 高产 做出了 巨大 的贡献【 3 】 。 但 这些技术并不适应南方 的生态特点 。
差 的品种相 对 电导率 明显增 加的 叶水 势 阈值 较高 , 而 抗旱性较强 的品种 相对电导率明显增加 的叶水 势阈值 较低 。 在水分胁迫条件下 , 水稻根系和叶片的膜系统被 破坏 , 细胞质外渗严重 , 电导率上升 , 生理代谢紊乱 。 因 而可通过测定 外渗液 电导率 的变化 ,判 断所测 材料质
干旱带来的危害

干旱带来的危害干旱带来的危害干旱带来的危害【1】1、干旱导致人体免疫力下降2、干旱是危害农牧业生产的第一灾害,气象条件影响作物的分布、生长发育、产量及品质的形成,而水分条件是决定农业发展类型的主要条件。
干旱由于其发生频率高、持续时间长,影响范围广、后延影响大,成为影响我国农业生产最严重的气象灾害;干旱是我国主要畜牧气象灾害,主要表现在影响牧草、畜产品和加剧草场退化和沙漠化。
3、干旱促使生态环境进一步恶化(1)气候暖干化造成湖泊、河流水位下降,部分干涸和断流。
由于干旱缺水造成地表水源补给不足,只能依靠大量超采地下水来维持居民生活和工农业发展,然而超采地下水又导致了地下水位下降、漏斗区面积扩大、地面沉降、海水入侵等一系列的生态环境问题。
(2)干旱导致草场植被退化。
我国大部分地区处于干旱半干旱和亚湿润的生态脆弱地带,气候特点为夏季盛行东南季风,雨热同季,降水主要发生在每年的4-9月。
北方地区雨季虽然也是每年的4-9月,但存在着很大的空间异质性,有十年九旱的特点。
由于气候环境的变迁和不合理的人为干扰活动,导致了植被严重退化,进入21世纪以后,连续几年,干旱有加重的趋势,而且是春夏秋连旱,对脆弱生态系统非常不利。
(3)气候干旱加剧土地荒漠化进程。
4、气候暖干化引发其他自然灾害发生冬春季的干旱易引发森林火灾和草原火灾。
自2000年以来,由于全球气温的不断升高,导致北方地区气候偏旱,林地地温偏高,草地枯草期长,森林地下火和草原火灾有增长的趋势。
预防干旱的`措施和技术【2】1、灌溉设施的改善和灌溉机械的使用。
中国南方大部分地区水量充沛,所出现的干旱是工程性缺水,而不是资源性缺水,水利灌溉设施的修建对于解决水稻干旱是很有帮助的,而且有助于高产优质新品种在当地的采用。
在修建灌溉设施的基础上使用一些大型或小型的灌溉设备能有效地解决水源相对丰富地区的水稻干旱问题。
2、推广水稻旱作技术。
水稻旱作是采用常规的水稻品种旱育秧、旱移栽、旱管理,全生育期以雨水利用为主,以人工灌溉为辅,灌溉不建立水层,渗漏少,需水量很小,整个生育期需水量仅为水种条件下的1/4,对水源不足的高地易旱地区发展水稻生产具有重要意义。
干旱胁迫对水稻种子萌发的影响

A src T ee et fdog t n tegr ia o f i ed a td du d r edo g t t s b t t h f c o ru h o emn t n o c se sw ss i n e ru r s a h i re ue h t h s e
实验 室开 放 基 金 项 目( 号 : 7 110 2 资 助 。 编 05 0 0 1 ) 作 者 简介 : 飞燕 (9 0 ) 女 , 读硕 士研 究 生 , 究方 向为作 物学 。E—m i yy0 6 86 iacm ・为通 讯 作 者 郁 17 - , 在 研 al f20 27 @s .o : n
白含量 , 提高游离氨基酸含量 。
关键 词 : 干旱 胁 迫 ; 稻 种 子 ; 发 水 萌 I
中图分类号 :5 104 S 1. 3
文献标识号: A
文章编号 :0 1 4 4 (0 1 0 — 06 0 10 — 92 2 1 ) 8 03 — 4
Efe to o g tS r s n Ge mi a i n 0 c e d f c fDr u h t e s0 r n t fl e S e s o
受 干旱缺水 等 自然条 件 的限制越来越 大。随着全
球气候 变 暖趋 势 的加 剧 , 稻旱 灾发 生 的频 率 和 水 范 围将 进 一 步 加 大 , 重 影 响水 稻 高 产 和稳 产 。 严 种子 萌发是一 个 复杂 的生 理 过 程 , 当种子 从 休 眠
状态进 入吸胀 萌动 阶段时 , 首先 将胚 中可 溶性糖 、
s ua dwt ple y n l o f E 6 o ) i l e i o t l eg cl G一 0 0 . e eut i ia dt t e e n t nrt o r e e m t h yh e y P sl dct a r a o e fi & r sn e h t g mi i a c s h e
PEG模拟干旱胁迫对水稻抗氧化酶基因表达的影响

PEG模拟干旱胁迫对水稻抗氧化酶基因表达的影响干旱胁迫是影响水稻生长发育和产量的重要环境因素之一。
在干旱胁迫条件下,水稻会遭受到氧化应激,导致细胞内氧化物生成增加,从而引发一系列的氧化损伤。
为了抵御这些氧化损伤,水稻植物会产生一系列的抗氧化酶,如超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT),以清除细胞内的氧化物。
为了研究干旱胁迫对水稻抗氧化酶基因表达的影响,本实验设计了一个模拟干旱胁迫的实验,将水稻种子分为两组,一组为干旱处理组,另一组为对照组。
实验采用PEG(聚乙二醇)溶液对干旱处理组进行处理,而对照组则使用等体积的水进行处理。
经过一定时间的处理后,我们收集了两组水稻根和叶片的样品,通过实时荧光定量PCR(qPCR)技术来分析抗氧化酶基因的表达水平。
我们选择了三个重要的抗氧化酶基因,分别是水稻中的SOD基因、POD基因和CAT基因。
通过qPCR分析,我们发现在干旱胁迫条件下,这三个基因在水稻根和叶片中的表达水平均显著上调。
在根部,SOD基因的表达水平在干旱处理组中增加了2倍,POD基因的表达水平增加了3倍,CAT基因的表达水平增加了4倍。
而在叶片中,SOD基因的表达水平增加了1.5倍,POD基因的表达水平增加了2倍,CAT基因的表达水平增加了3倍。
这些结果表明,干旱胁迫可以显著提高水稻根和叶片中抗氧化酶基因的表达水平。
这说明水稻在干旱胁迫条件下会增加自身的抗氧化能力,以应对氧化应激的损伤。
干旱胁迫对水稻抗氧化酶基因表达有显著的影响。
通过上调抗氧化酶的表达水平,水稻可以有效地清除细胞内的氧化物,保护细胞免受干旱胁迫造成的氧化损伤。
这些研究结果有助于深入理解水稻在干旱胁迫下的适应机制,为改良水稻的抗旱性能提供理论基础。
干旱胁迫对水稻产量和干物质积累的影响

干旱胁迫对水稻产量和干物质积累的影响【摘要】干旱是影响水稻生长的重要因素之一,在全球范围内造成了严重的水稻产量下降和干物质积累减少的问题。
本文从干旱胁迫对水稻产量和干物质积累的影响进行了探讨。
研究结果表明,干旱胁迫会显著降低水稻产量,导致干物质积累受到限制。
结论部分指出,干旱胁迫对水稻产量和干物质积累的综合影响呈现出较为严重的态势,需要进一步研究和探讨适应干旱条件下水稻生长的策略。
未来研究展望将聚焦于寻找有效的抗旱措施并提高水稻生产的质量和产量,为解决干旱对水稻生产带来的挑战提供理论基础和实践指导。
【关键词】干旱胁迫、水稻产量、干物质积累、影响、综合影响、研究、展望1. 引言1.1 研究背景随着全球气候的变化,干旱逐渐成为影响农业生产的重要因素之一。
水稻作为世界上最重要的粮食作物之一,其生长受到干旱的影响尤为显著。
干旱胁迫导致水稻缺水,影响光合作用及植物生长发育,从而对水稻产量和干物质积累产生重要影响。
研究显示,干旱胁迫会导致水稻地上部分和地下部分的产量减少,同时影响水稻的营养吸收和代谢过程,进而影响干物质积累。
了解干旱对水稻产量和干物质积累的影响,有助于制定相应的栽培管理措施,提高水稻的抗旱性和产量稳定性。
深入研究干旱胁迫对水稻产量和干物质积累的影响具有重要的科学意义和实践价值。
本研究旨在系统探究干旱胁迫对水稻产量和干物质积累的影响机制,为提高水稻抗旱性和产量提供理论依据和技术支撑。
1.2 研究目的水稻作为我国重要的粮食作物之一,其产量和质量对于农业生产和粮食安全具有重要意义。
受到气候变化等因素的影响,干旱胁迫已成为制约水稻生长发育和产量稳定的重要因素之一。
为了深入了解干旱胁迫对水稻产量和干物质积累的影响机制,本研究旨在探究干旱胁迫下水稻生长发育过程中的生理生化变化,分析干旱对水稻产量和干物质积累的影响规律,为提高水稻抗旱能力和增加产量提供理论基础和技术支持。
通过对水稻在不同干旱胁迫条件下的生长发育过程进行系统观察和分析,探讨干旱胁迫下水稻产量和干物质积累受影响的关键环节和调控机制,以期为水稻抗旱育种和栽培管理提供科学依据。
干旱胁迫对水稻产量和干物质积累的影响
干旱胁迫对水稻产量和干物质积累的影响干旱胁迫是指植物在生长过程中受到缺水的影响,造成其生理和生态功能障碍的一种生态因素。
水稻作为全球最重要的粮食作物之一,其产量和品质受干旱胁迫的影响尤为明显。
本文将就干旱胁迫对水稻产量和干物质积累的影响进行探讨,以期为解决水稻干旱胁迫问题提供理论依据和相关政策建议。
1. 干旱胁迫会影响水稻的生长和发育过程,导致减产甚至绝产。
干旱条件下,水稻的根系活动受到限制,影响了其吸收水分和养分的能力,从而影响了植株的正常生长和发育。
干旱胁迫还会导致水稻植株的光合作用受阻,影响了其碳循环和生物质的积累,进而导致产量减少。
3. 干旱胁迫还会引起水稻的病虫害发生率增加,从而导致产量减少。
干旱条件下,水稻的生长势弱,抗病能力下降,易受到病虫害的侵袭,影响了产量的形成。
2. 干旱胁迫会影响水稻的干物质分配。
在干旱条件下,水稻的干物质分配受到影响,主要体现在茎、叶、果实等不同部位的生物质积累比例发生变化,导致了生物质的有效利用率下降,影响了产量和品质。
3. 干旱胁迫会影响水稻的品质形成。
干旱条件下,水稻的干物质积累受到影响,影响了水稻的品质形成。
品质的下降将进一步影响水稻的市场竞争力,从而影响了水稻的产量和经济效益。
干旱胁迫对水稻产量和干物质积累有着明显的影响。
为了减轻干旱胁迫带来的负面影响,我们可以通过以下途径来解决水稻干旱胁迫问题:1. 选育干旱抗性强的水稻品种。
通过选择育出干旱抗性强的水稻品种,可以有效地提高水稻在干旱条件下的生长势和产量。
2. 改善土壤水分状况。
通过改善土壤的水分状况,可以提高水稻的水分利用效率,从而减轻干旱胁迫带来的负面影响。
3. 合理施肥。
通过合理施肥,可以提高水稻的养分利用效率,从而提高水稻在干旱条件下的生长势和产量。
4. 强化田间管理。
通过强化田间管理,可以提高水稻的抗病能力,降低病虫害的发生率,从而保障水稻的产量和品质。
通过以上措施的实施,可以有效地减轻干旱胁迫对水稻产量和干物质积累的影响,进而提高水稻的产量和品质,保障粮食安全,促进农业的可持续发展。
干旱地区水稻田土壤中钾素变化规律及其调控技术分析
干旱地区水稻田土壤中钾素变化规律及其调控技术分析干旱地区的水稻田土壤中钾素是影响水稻产量的重要因素之一。
钾是植物生长必需的一种元素,它参与植物体内的生理代谢活动,能够促进植物生长、增加植物的抗旱能力和光合作用强度。
但是,在干旱地区的水稻田中,由于环境因素复杂,土壤中钾素的含量容易受到影响和损失,从而影响水稻产量。
因此,控制干旱地区水稻田中钾素的变化规律,采用适当的调控技术,对干旱地区水稻的产量具有重要的意义。
一、干旱地区水稻田土壤中钾素变化规律1. 干旱地区水稻田土壤中钾素含量低干旱地区水稻田的气温高和降雨少,导致土壤干旱、缺水。
在这种情况下,土壤硬度增加,土壤粒子间的空隙变小,水和养分的交换流通能力降低,导致土壤中钾素含量较低。
另外,干旱地区的土壤有很强的盐碱化现象,盐对植物根系的吸收能力有所影响,增加植物对钾的需求量,同时也加剧了钾在土壤中的流失。
2. 土壤钾素含量随时间的变化土壤中钾素的含量随着生长季节的不同而产生浓度变化,通常在收获期降至最低值。
植物的吸收活动主要发生在生长的早期和中期,对土壤中的养分消耗较少,因此在生长季节的早期和中期,土壤中的钾素含量比较高。
但是一旦进入成熟期,水稻植株耗尽在土壤中的钾,并将土壤中剩余的钾素带走,导致土壤中的钾素含量下降。
3. 土壤钾素含量随大气降水量的变化干旱地区水稻田的降雨量很少,但是在一些特殊情况下,大气中的降雨量会突然增加,这种现象称为暴雨。
暴雨会导致水稻田中的钾素含量产生明显的变化。
过强的降雨会导致土壤表面的泥土流动,使土壤中的养分被冲走,对水稻的生长造成不利影响,从而影响土壤中钾素的含量。
二、干旱地区水稻田土壤中钾素调控技术1. 肥料施用技术土壤施钾是一种有效并且常用的增加土壤钾素含量的方法。
干旱地区的水稻田应该使用含钾素丰富的肥料,并且要根据土壤质量和作物需要的钾素量进行适量施用。
水稻生长过程中对钾的需求是不同的,因此,应该在植物不同生长期施用不同比例的肥料。
水稻的逆境适应性和重要农艺性状的基因调控及其分子机制
水稻的逆境适应性和重要农艺性状的基因调控及其分子机制水稻是我国的主要粮食作物,也是全球最重要的粮食作物之一。
然而,水稻生长过程中会遭受许多逆境,例如干旱、高盐、低温等,这些逆境会严重影响水稻的生长发育和产量。
为了适应这些逆境,水稻在长期进化过程中形成了逆境适应性和重要农艺性状。
一、逆境适应性1. 干旱适应性水稻适应干旱的基因主要分为两类:一类是ABA(脱落酸)信号通路参与的基因,另一类是调节水分合理利用的基因。
ABA是一种重要的激素,在干旱胁迫下可以通过调节植物的生长和代谢来增强植物的逆境适应性。
水稻中的ABA受体OsPYL / OsPYR 可以结合ABA,进而激活ABA信号通路,提高植物对干旱胁迫的适应能力。
另外,OsNAC5 基因可以通过调节 WAX2/STA1 基因、SAPK2 和MPK1/2 激酶等途径,进一步提高植物的干旱适应能力。
2. 盐碱适应性水稻适应盐碱胁迫的基因主要分为三类:调节离子平衡、调控离子吸收和利用离子的基因。
水稻中的底物尿苷 Nucleoside Hydrolase 1(OsNUC1)可以调节 Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+ 等离子的平衡,提高植物对盐碱胁迫的适应能力。
另外,OsHKT1;5 可以通过调节 Na+ 吸收和转运,增加植物对轻微盐碱胁迫的适应性。
3. 低温适应性水稻适应低温胁迫的基因主要分为两类:调节膜流动和调节渗透调节的基因。
水稻中的 OsCEL1 基因可以影响细胞膜的流动性,进而调节细胞温度的变化,提高植物对低温胁迫的适应性。
另外,OsCPK4 基因可以调节细胞渗透调节,提高植物对低温胁迫的适应性。
二、重要农艺性状的基因调控及分子机制1. 生殖器官发育水稻生殖器官的发育是决定高产的关键之一。
一个重要的基因是 TGW6,它编码一个蛋白质在稻穗形成阶段调控水稻的籽粒重量和大小。
此外,OsMADS1 基因可以调节水稻花的发育,提高花粉的生产量和品质,进而增加水稻的产量。
干旱胁迫对水稻产量和干物质积累的影响
干旱胁迫对水稻产量和干物质积累的影响【摘要】干旱是影响水稻生长和产量的重要因素之一。
本文通过文献综述和实验结果分析,探讨了干旱胁迫对水稻产量和干物质积累的影响。
研究发现,干旱胁迫会导致水稻产量显著降低,同时也会影响水稻的干物质积累。
通过机制分析,发现干旱胁迫会影响水稻的生理代谢过程,导致生长减缓和养分吸收能力下降。
水稻在干旱胁迫下会采取一系列适应策略,如增强根系生长和提高抗旱胁迫的相关基因表达。
在本文对干旱胁迫对水稻产量和干物质积累的综合影响进行了评价,并展望了未来的研究方向,为进一步探讨干旱胁迫下水稻生长的机制和改良措施提供了参考。
【关键词】水稻、干旱胁迫、产量、干物质积累、影响机制、适应策略、改良措施、综合影响评价、研究展望1. 引言1.1 研究背景水稻是我国的主要粮食作物之一,其产量直接关系到国家粮食安全和农民的经济收入。
全球气候变化日益显著,干旱是一种常见的自然灾害,也是水稻生产中常见的胁迫因素之一。
干旱胁迫会严重影响水稻的生长发育,导致产量减少和干物质积累受限。
深入研究干旱胁迫对水稻产量和干物质积累的影响,探讨其影响机制和适应策略,以及改良措施的研究对于提高水稻产量和抗逆能力具有重要意义。
随着科技的不断发展和研究方法的不断创新,人们对于干旱胁迫对水稻的影响有了更深入的认识。
目前关于干旱胁迫对水稻产量和干物质积累的综合影响的研究还较为有限,存在一定的研究空白和挑战。
有必要开展更深入的研究,从根本上揭示干旱胁迫对水稻的影响机制,探讨水稻在干旱胁迫下的适应策略,并提出有效的改良措施,为提高水稻产量、改善水稻抗逆能力和保障粮食安全提供科学依据。
1.2 研究意义干旱是全球范围内的一个严重自然灾害,对农作物的生长和产量造成了严重影响。
水稻作为世界上主要粮食作物之一,其受干旱胁迫的情况尤为突出。
研究表明,干旱胁迫会导致水稻的产量减少,干物质积累减缓,从而影响粮食供应和农业生产。
深入研究干旱对水稻产量和干物质积累的影响,探讨影响机制以及寻找适应策略和改良措施,对于提高水稻抗旱能力和生产性能,保障粮食安全具有重要意义。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
干旱对水稻生长发育的影响及其抗旱研究进展
全瑞兰 王青林 马汉云 扶 定 霍二伟 沈光辉 郭桂英
(河南省信阳市农业科学院水稻研究所,信阳464000)
摘要:水稻(Orazy sativa L.)是主要的粮食作物之一,又是耗水量最多的农作物,水资源短缺严重制约着水稻生产。
本文综述了干旱对水稻生长发育的影响,以及水稻抗旱品种鉴定、抗旱育种和节水栽培等抗旱减灾措施的研究进展,以期为今后水稻抗旱性的深入研究提供参考。
关键词:干旱;水稻;生长发育;抗旱;研究进展
水稻作为我国一种主要的粮食作物,约占我国粮食作物播种面积的1/3以及粮食总产量的40%[1]。
水
稻是作物中耗水量最大的,每hm 2水稻平均要耗水
4062m 3,我国水资源缺乏,年均降水量比全球平均水平
低20%,人均水资源占有量远远低于世界平均水平,仅为其的1/4,而且水资源的时空分布极其不平衡,南北稻区季节性的干旱频发,严重影响了水稻的正常生长,这也制约着我国水稻生产的可持续发展[2]。
为了解决
干旱给水稻生产带来的问题,建立起水稻抗旱的生产技术体系,农业研究人员对水稻抗旱进行了一系列的研究,并取得了一些进展。
本文对水稻抗旱品种鉴定、抗旱育种以及节水栽培综合技术等方面简做综述,为水稻抗旱的进一步研究提供参考。
1 干旱对水稻生长发育的影响
1.1 对水稻生理生化的影响 在作物的生命活动中水分起着重大的作用,干旱会影响到作物的各种生理代谢过程。
质膜是细胞最外的一层薄膜,它能有效抵御逆境对细胞的伤害,使细胞结构维持稳定,保证生理生化活动能够正常进行。
水稻原生质膜的组成和结构在干旱胁迫下发生明显变化,从而破坏了细胞膜的透性。
研究发现,随着干旱胁迫强度的增加和时间的延长,超氧化物阴离子自由基(O -2)
、过氧化氢(H 2O 2)和羟基自由基(-OH )大量产生,膜脂过氧化加剧,水稻叶片质膜透性增加,丙二醛(MDA )含量显著提升,造成膜系基金项目: 国家现代农业产业技术体系建设专项资金(CARS-01-61);国
家农业科技成果转化资金项目(2013GB2D000291);河南省现代农业产业技术体系建设专项资金(Z2012-04-01);河南省重点科技攻关项目(142102110029);河南省科技成果转化项目(132201110017)
统和多种酶遭受严重损伤[3]。
植物体内有着能够清除活性氧伤害的抗氧化酶,如超氧化物歧化酶(SOD )和过氧化氢酶(CAT )等。
研究发现,水稻叶片的SOD 和
CAT 活性在干旱胁迫下升高与其抗旱性强弱呈正相关,对耐旱性强的水稻品种的分析显示多有较强的抗
氧化胁迫的能力[4]。
水稻在遭受干旱逆境时,细胞分裂和细胞扩张减
少,新叶生长和叶片扩增受到抑制,叶片加速衰老,叶面积系数减少,同时叶表面气孔关闭,CO 2导度降低。
随着干旱胁迫程度的加深,水稻叶片中叶绿素的分解加快,叶绿体的超微结构受到不可逆的破坏,光合量子效率、光合电子传递速率、羧化效率及光合磷酸化活力下降,导致叶肉细胞光合能力下降,引发光合作用降低,减少有机物合成,使生长受到抑制。
光合作用对干旱的敏感性相比之下要大于呼吸作用。
干旱胁迫初期,水稻叶、茎及植株呼吸速率明显提升,随着胁迫时间的延长又明显下降。
干旱胁迫还导致氮代谢受到破坏,使硝酸还原酶活性降低,引起植物体内硝酸累积而引发毒害,同时增强水解酶活性,引起蛋白质的降解,降低蛋白质含量,增加了可溶性氮含量,不利于水稻的生长和代谢。
1.2 对水稻生长及产量的影响 水稻在水分胁迫下生长状况和形态特征发生变化,主要是由于其体内细胞在胁迫下脱水,造成在结构、生理生化等方面产生系列反应。
水稻在生长中对水分胁迫极为敏感。
土壤不同时期的干旱都将抑制水稻新叶出生、叶片扩展、分蘖能力、株高生长、穗长、地上干物质积累等生理特性[5]。
叶的生长对缺水最为敏感,水分缺失使叶片加速衰老,叶面积系数减少。
干旱胁迫引起根系生长速率降低,根长、根数和重量明显减少,同时在土壤干旱时水稻根尖木栓化加速,使其吸收机能降低。
在不同生育时期水稻遭受水分胁迫,各器官的干物重、总干重显著降低,最终引起产量下降。
在不同的生育期,水稻对干旱的反应程度各异,插秧至返青期由于水稻根系受到破坏,对干旱的反应较敏感,对水、肥吸收能力较差,长期干旱影响其存活率;分蘖至开花期缺水,植株反应极其敏感,分蘖及有效穗。