臭氧层的减薄使到达地表的UV-B(280-320 nm)辐射增强,从而对地球上的生物构成严重威胁。水稻是世界上最重要的粮食作物之一,也是禾本科作物分子生物学研究的模式植物。杂交水稻功能叶片早衰影响了产量的提高。针对UV-B辐射增强、杂交水稻叶片早衰这些热点问题,本文选用杂交稻“两优培九”为研究材料,采用剂量为16 kJ/m2·d和40 kJ/m2·d的UV-B胁迫水稻,研究了剑叶光合膜蛋白、叶绿体结构、荧光参数、ATP、光合磷酸化、ATPase活性等原初光能转化特征性指标的变化,结果如下:　　 (1)在自然衰老、UV-B胁迫下,“两优培九”叶绿素含量呈逐渐下降趋势,高剂量UV-B处理组下降幅度最大；类胡萝卜素在14d后均呈先升高又下降的趋势,剑叶全展后0d时高剂量UV-B处理组的含量最高；Chl a/b呈逐渐升高又下降的趋势,处理组存在一个低峰。说明水稻叶片14d开始衰老,一定剂量的UV-B可以延缓叶片衰老,高剂量UV-B加剧了衰老程度。　　 (2)随着叶片衰老,MDA含量呈上升趋势,UV-B剂量加剧了MDA含量升高。　　 (3)随着剑叶的衰老,ATP含量、光合磷酸化活性、ATPase活性、放氧活性、电子传递链活性均呈先上升后下降的趋势,分别在剑叶全展后21 d和28 d时出现最高峰,与自然衰老组相比,低剂量UV-B处理组原初光能转化指标差异不显著,高剂量UVB处理组原初光能转化指标差异显著。　　 (4)剑叶全展时叶绿体呈长椭圆形,基粒排列整齐,基粒类囊体垛叠多且排列致密整齐,叶绿体膜及类囊体膜清晰完整。低剂量UV—B对叶绿体影响不显著,高剂量UV—B使叶绿体过早出现淀粉粒。随着叶片衰老,叶绿体形态发生扭曲变形,被膜模糊,基粒垛叠片层减少,片层排列稀疏紊乱,出现了质体小球。UV—B辐射胁迫加速了叶绿体的结构破坏和基质散失。　　 (5)随着剑叶的衰老,Fv/FM、PIABs呈先升高后下降的趋势,21d后达到最大值:剑叶衰老及UV-B胁迫使得光合结构的比活性值和PSⅡ的结构发生变化。　　 (6)用双向电泳检测到叶片衰老时出现47个差异蛋白点,10个被上调,16个被下调；UV-B胁迫时出现24个蛋白差异点,5个被下调,7个被上调。用质谱分析鉴定了15个差异表达蛋白,包括已知和未知的衰老和UV-B胁迫响应蛋白。分析表明:这些蛋白主要参与水稻剑叶叶绿体结构组成,如PSⅡ23kDa多肽；参与糖代谢和能量代谢,如三磷酸腺苷合酶β亚基、1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶大亚基。说明水稻在剑叶全展后21 d左右开始衰老,一定剂量UV-B辐射可以延缓衰老,高剂量UV-B辐射则加速了早衰。　　 本文研究了杂交稻剑叶衰老时的光合特性和光合膜蛋白组分的变化及UV-B对其的影响,揭示了水稻剑叶衰老及UV-B影响水稻剑叶衰老的分子机制,为今后如何延缓由UV-B引起的植物衰老提供了理论依据。