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实验以超高产杂交稻两优培九全展后的剑叶为研究材料,以其父母本9311和矮培64S全展后的剑叶为对照,研究了在剑叶全展后直至衰老后期叶片的光合功能特性的变化、C4途径关键酶PEPCase、PPDK、NADP-ME、NADP-MDH的活性的变化及抗氧化保护酶活性的变化。结果如下: 通过对水稻剑叶叶片叶绿素含量和可溶性蛋白含量的测定表明,在剑叶全展十天后,即进入衰老进程。各项光合指标:叶绿素含量,光合速率,PSⅠ,PSⅡ,全电子链活性,ATP偶联因子,RuBPCase的活性测定也表明在剑叶全展十天后,活性均开始下降。说明水稻剑叶在全展进入衰老期的拐点在剑叶全展后的十天。 本实验亦证明在剑叶全展后的各时期均能测定到C4途径关键酶:PEPCase、PPDK、NADP-ME和NADP-MDH的活性,推测在供试材料中可能存在有C4途径。且同RuBPCase活性变化相比,C4途径酶的最大活性晚于RuBPCase,出现在RuBPCase活性下降的衰老中后期。说明C4途径酶能够对RuBPCase的光合同化作用起到很好的补充作用,对水稻衰老中后期水稻的光合产量起到补充与辅助作用。 在杂交稻剑叶衰老过程中,保护酶SOD、POD、CAT可清除体内的活性氧自由基,阻止MDA的大量产生,保护膜系统的完整性。SOD的活性在衰老过程中呈现逐渐下降的趋势,表明整个衰老过程是自然过程,无外界的逆境胁迫。CAT、POD的活性在衰老过程中逐渐增强,说明这两者在衰老过程清除氧自由基的过程有着更为重要的作用。 与父母本相比,两优培九在光合指标和C4途径关键酶活性上均有一定的优势,衰老后期抗氧化酶活性较高,MDA含量较低。通过比较,推测RuBPCase、C4途径光合酶活性和电子传递活性较高有可能是两优培九高产的原因。