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本文以水稻两个品种(籼稻:扬稻6号,粳稻:武运粳8号)为材料,研究了1,2,4-三氯苯(TCB)对水稻生长发育产生伤害的机理及水稻的耐性机制。结果如下: 1.氯苯对水稻生长发育形态学指标的影响 当TCB浓度较高时,水稻种子发芽率随TCB浓度的增高而逐步下降。最终株高随TCB浓度的增高呈持续下降的规律。所有供试浓度的TCB都能抑制水稻有效分蘖的发生,但其抑制程度存在品种间差异:当TCB浓度达到0.5mmol/L时,扬稻6号有效分蘖的发生完全停止,而武运粳8号仍有8个有效分蘖。穗粒数和千粒重都随TCB浓度的增高呈降低趋势,高浓度的TCB对千粒重也有较大的影响。 2.氯苯对水稻氮素代谢的影响 种子萌发期,所有供试浓度的TCB都抑制水稻萌发种子中的蛋白质水解。幼苗期,水稻叶片和根系的蛋白含量都随TCB浓度的增高而持续下降。灌浆期,水稻叶片、穗部和根系的蛋白含量都与TCB浓度呈负相关性,表明,TCB抑制水稻各器官中的蛋白质合成,且TCB对不同器官蛋白合成抑制程度的大小顺序为:根>穗>叶。 3.氯苯对水稻碳素代谢的影响 水稻叶片叶绿素含量与TCB浓度呈显著的负相关,表明,TCB可通过抑制叶绿素合成或促进叶绿素分解而抑制水稻叶片的光合作用。 随TCB浓度的增高,水稻萌发种子中的α-淀粉酶活性显著下降,TCB也能抑制水稻萌发种子中的β-淀粉酶活性,但对β-淀粉酶的抑制程度小于α-淀粉酶。对淀粉酶同功酶的电泳结果表明,低浓度的TCB明显诱导萌发种子中一些淀粉酶同功酶的表达,而高浓度的TCB则显著抑制淀粉酶同功酶的表达。低浓度的TCB可在一定程度上促进水稻叶、穗和根的COD活性,但高浓度的TCB显著抑制COD活性;电泳结果证实,较低浓度的TCB能诱导水稻体内COD同功酶的表达,高浓度的TCB抑制水稻体内COD同功酶的表达,其中,对水稻根系COD同功酶表达的抑制程度大于叶片和穗部。上述结果表明,TCB可通过影响淀粉酶和细胞色扬州大学二oo三届硕士学位论文素氧化酶的活性和同功酶表达而影响水稻各器官的呼吸作用。4.氯苯导致水稻膜脂过氧化及抗氧化酶的应答 TCB使两个水稻供试品种叶片和根系中MDA含量显著增高,表明,TCB导致水稻叶片和根系的膜脂过氧化,影响叶片和根系的膜透性。 水稻各器官能在一定条件下对TCB引起的过氧化胁迫作出应答。较低浓度的TCB可在一定程度上促进水稻SOD、POD活性较对照提高。水稻叶片中的CAf活性受到所有供试浓度TCB的抑制;而根系和穗部的CAT活性则随TCB浓度的增高呈现先上升后下降的规律。电泳结果表明,较低浓度范围的TCB可诱导水稻叶、穗、根的SOD、POD同功酶的表达,其中对POD同功酶的诱导程度大于SOD同功酶,较高浓度的TCB则对SOD、POD同功酶表达有抑制趋势。表明,较低浓度的TCB能激活水稻各器官的抗氧化系统,进而在一定程度上清除由于TCB胁迫而产生的过量自由基,而高浓度的TCB则抑制抗氧化酶活性和同功酶表达。5.氯苯导致水稻DNA损伤 较低浓度的TCB明显促进水稻叶片的期外DNA合成速率,随TCB浓度的进一步增高,水稻期外DNA合成速率逐步下降。表明,TCB能造成水稻DNA损伤。