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水稻是我国重要的粮食作物和经济作物,种植面积广,是我国绝大多数人的主粮。近年来,随着人口数量的增长以及人们对生活品质的追求不断提高,同步实现水稻的优质与高产成为了新形势下的水稻育种新方向。为此必须打破水稻育种过程中优质与高产之间的矛盾,解决优质不高产,高产不优质的问题。长期以来,困扰优质水稻品种高产的因素有抗性不强、光合能效不高以及早衰等。因此,研究水稻的衰老机理和光合能效成为了破解下一个水稻育种难题的新突破口。本研究以内源激素ABA与水稻的不同衰老表型的关联性为研究目的,以不育系HD9802s、Y58s和恢复系金23B、R287为研究材料,从叶绿素含量、光合效能、ABA含量差异以及ABA和叶绿素代谢相关基因的表达分析四个方面展开研究,获得结果如下:1.对光合效能的研究结果表明:早衰品种金23B、Y58s的各项光合指标在抽穗期和灌浆期优于持绿性水稻品种R287和HD9802s,但其在乳熟期和蜡熟期下降得更快,在蜡熟期,早衰性水稻品种的光合能力没有持绿性水稻品种强。2.建立了对水稻叶片叶绿素含量的快速测定方法。不同溶剂浸提结果表明:对水稻叶片中叶绿素浸提效果最好的浸提液为丙酮:乙醇(1:1),其在室温遮光条件下浸提22h时,浸提液中的叶绿素含量达到峰值。在抽穗期和灌浆期,持绿性品种和早衰性品种在叶绿素含量上差异不明显。在蜡熟期,持绿性水稻品种HD9802s和R287分别对比早衰性水稻品种Y58s和金23B具有较高的叶绿素a、叶绿素b含量。3.四个水稻品种的ABA含量均随着发育进程逐步提高。从抽穗期开始,早衰性品种的内源ABA含量就比持绿性品种中的内源ABA含量高,金23B中ABA含量为R287中的1.16倍,Y58s中ABA含量为HD9802s的1.05倍。在灌浆期、乳熟期和蜡熟期这种差异不断增大,在蜡熟期,金23B中ABA含量为R287中的1.17倍,Y58s中ABA含量为HD9802s的1.13倍。4.对水稻幼苗的研究结果表明:外源施用ABA能诱导水稻幼苗产生叶片黄化现象,其叶绿素相关基因表达量分析的结果表明:叶绿素降解相关基因的表达量会随着外源ABA的处理持续升高,而ABA合成的相关基因NCED1的表达量出现先升高,而后稳定甚至下降的现象。表明ABA可能通过影响叶绿素代谢基因的表达参与了对水稻持绿的调控。5.对不同发育阶段水稻叶片中ABA和叶绿素合成及降解相关基因的表达分析结果表明:持绿性水稻品种与早衰性水稻品种的基因表达量差异主要出现在蜡熟期,持绿性水稻品种HD9802s和R287分别对比对应的早衰性水稻品种Y58s和金23B,其叶绿素合成相关基因CHLH和CHLI的表达量在蜡熟期相对较高,CHLH分别约为2.16倍和1.31倍,CHLI分别约为1.42倍和1.85倍。同时叶绿素降解相关基因NYC3和SGR分别为0.81倍,0.75倍和0.83倍,0.77倍。ABA的合成基因NCED1及降解相关基因ABA80X1的表达量会出现下降分别为0.73倍,0.83倍和0.72倍,0.87倍,这些差异共同维持了持绿性水稻品种在蜡熟期其内源ABA含量处于相对较低水平,叶绿素含量处于相对较高水平。综合以上研究结果,我们认为水稻不同衰老表型的产生可能与其在乳熟期和蜡熟期时,不同水稻品种在内源ABA以及衰老相关基因的表达量存在差异有着重要关联,持绿性水稻品种在乳熟期和蜡熟期其内源ABA含量比早衰性水稻品种中的内源ABA含量低,同时其叶绿素合成相关的基因表达量高于早衰性水稻品种,叶绿素降解相关基因以及ABA的合成及降解相关基因的表达量比早衰性品种低,这些特性可能共同参与了对持绿性水稻在乳熟期和蜡熟期相对低水平ABA含量和相对高水平叶绿素含量的控制。以上实验结果将为进一步研究水稻内源ABA和衰老表型关联的分子机理提供理论指导和材料基础。