全 文 ：植物生理学通讯 第 40 卷 第 3期，2004 年 6 月326
高产杂交稻品系“两优培九”生育后期的衰老生理特性
刘辉 徐孟亮* 陈良碧*
湖南师范大学生命科学学院，长沙 410081
提要 杂交稻“两优培九”生育后期剑叶中的叶绿素、蛋白质含量和 SOD 活性下降速率慢，POD 活性较高，丙二醛含
量较少。
关键词 杂交稻 ；叶绿素； 衰老； SOD； 丙二醛
Physiological Characteristics of Senescence of High Yield Hybrid Line
‘Liangyoupeijiu’ of Rice During Mature
LIU Hui, XU Meng-Liang*, CHEN Liang-Bi*
College of Life Sciences, Hunan Normal University, Changsha 410081
Abstract The contents of chlorophyll and protein as well as the activity of superoxide dismutase(SOD) in flag
leaf of hybrid line ‘Liangyoupeijiu’ of rice decreased slowly, and the activity of peroxide(POD) was higher,
while the content of malonaldehydic acid (MDA) was less during mature.
Key words hybrid rice; chlorophyll; senescence; SOD; MDA
杂种优势可以提高水稻产量。“两优培九”
是以具广亲和性的光温敏核不育系培矮64S为母本
和具有籼粳交血缘的中籼品系9311为父本育成的
高产两系杂交水稻新组合[1]。其高产的基础是株
叶型好、生长量大、生物学产量和经济系数较
高[2]。关于“两优培九”的株型性状和光合特性
与产量的关系已有所报道[3~6]，但其生育后期衰老
的生理生化特性尚未引起重视。本文对其生育后
期的叶绿素、可溶性蛋白质、丙二醛(MDA)含量
以及超氧化物歧化酶( S O D )活性、过氧化物酶
(POD)活性进行了检测，从后期功能叶衰老特性
探讨水稻高产形成的机制。
材料与方法
实验材料为水稻(Oryza sativa)两系高产组合
“两优培九”，对照用该组合的父本 9311 和三系
高产组合汕优 63。种子经消毒、浸种和催芽后，
播于盆中，四至五叶期移栽。单株栽插，株行
距为12.8 cm×25 cm，每材料栽1小区，200 株，
设 3个重复。高肥栽培，每 667 m2 总施氮量225
kg。氮、磷、钾用量比为 1∶0.6∶0.6，施氮
量基蘖肥与穗粒肥之比为 6∶4，磷肥全部作基
肥，钾肥在基肥和拔节前各施 50%。水稻齐穗期
开始取剑叶，每隔 6 d 取样 1 次，于 -70℃低温
下保存，取完样后集中测量各项指标。叶绿素含
量按混合液法提取，分光光度法[7]测定。SOD 活
性按NBT 法[8]测定。POD 活性按愈创木酚氧化法[8]
测定。MDA 含量按硫代巴比妥酸法[8]测定。可溶
性蛋白质含量按考马斯亮蓝法[8]测定。
实验结果
1 不同组合(品种)水稻剑叶中叶绿素含量的变化
齐穗后3个水稻组合(品种)剑叶中叶绿素含量
均呈下降趋势(图 1)，但“两优培九”叶绿素含
量下降比对照缓慢，且维持较高水平。表明“两
优培九”剑叶衰老缓慢，这对后期光合作用无疑
是有利的。
2 不同组合(品种)水稻剑叶中可溶性蛋白质含量的
变化
从图2可知，齐穗后不同组合(品种)水稻剑叶
中可溶性蛋白质含量均呈下降趋势，但“两优培
九”下降缓慢，齐穗后 14 d 明显高于对照。
收稿 2003-12-03 修定 2004-03-29
资助 国家 863 项目(2002AA2Z1001-19)、国家“十五”
攻关项目(2001BA507A-1)。
* 通讯作者。
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3 不同组合(品种)水稻剑叶中SOD和 POD活性的
变化
测定 SOD 和 POD 活性的结果(图 3)表明，从
齐穗期开始，剑叶中 SOD 活性逐渐下降，而 POD
活性逐渐上升。“两优培九”在籽粒灌浆中后期
的 SOD 和 PO D 活性均高于对照。说明“两优培
九”后期清除活性氧能力强。
4 不同组合(品种)水稻剑叶中MDA含量变化
图 4 显示，齐穗后剑叶中 MDA 含量逐渐增
加，但齐穗 14 d 以后，“两优培九”剑叶中 MDA
含量明显低于对照。
讨 论
叶片是水稻的主要代谢源，水稻籽粒充实物
质大部分来自花后功能叶片尤其是剑叶的光合产
物[9]。水稻产量潜力与其抽穗至成熟期光合生产
力的提高密切相关。抽穗后稻株逐渐成熟，功能
叶片的生理功能逐渐衰退，但衰老过快势必影响
光合作用等生理生化反应，不利于籽粒灌浆充
实，从而导致产量下降。
叶绿素含量反映单位叶面积的光合单位数与
体内含氮水平，可衡量植株光合作用能力强弱和
衰老程度 [10]; 可溶性蛋白质水解也是衡量叶片衰老
特性的重要生理指标之一[11]。本文的结果表明，
图1 齐穗后剑叶中叶绿素含量的变化
Fig.1 Changes in chlorophyll content in
flag leaf after heading
图 3 齐穗后剑叶中SOD和 POD 活性的变化
Fig.3 Changes in SOD and POD activities in
flag leaf after heading
图 4 齐穗后剑叶中MDA含量的变化
Fig.4 Changes in MDA content in flag
leaf after heading
图2 齐穗后剑叶中可溶性蛋白质含量的变化
Fig.2 Changes in soluble protein content
in flag leaf after heading
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“两优培九”在灌浆中后期叶绿素和蛋白质含量
下降较慢，表明其在灌浆中后期仍能维持较强的
光合能力。这与吕川根和邹江石[3]、李霞和焦德
茂[12 ]的研究结果一致。在酶促活性氧清除系统
中，超氧化物歧化酶能催化 O 2－·转变 H 2O 2，然后
通过过氧化物酶分解为 H2O 和 O2，其活性的高低
在一定程度上反映了作物衰老的快慢[13]。脂质过
氧化产物丙二醛含量高低在一定程度上也反映了作
物衰老的程度。从本文结果来看，“两优培九”
在成熟过程中，剑叶的内源活性氧清除酶活性较
强，叶片衰老缓慢，生理活性强，这对形成较
多光合产物是有利的。另外，据陈炳松等[14]、张
云华等[15]报道，“两优培九”叶片光合同化产物
向穗部的分配比率较高，具有较好的源库协调
性，同时这一组合是典型的大穗型组合，具有较
大的“库容”。因此，“两优培九”生育后期
“源”足、“库”大、“流”畅是其实现高
产的关键。据此，我们认为，在生产中对“两
优培九”这类籽粒灌浆时间长的大穗型组合，应
注重后期养根保叶的栽培管理，延长叶片的功能
期，以满足穗粒对灌浆物质的需求，从而充分发
挥这一组合“库”大的优势。
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