6.何秀颜--机械刺激对水稻生长影响的研究

机械刺激对水稻内部生理影响的研究,姓名：何秀颜学号：2001301110班级：01农学（1）班指导老师：章家恩副教授,实验背景,“鸭稻共作”生态模式是利用水稻和鸭子之间的同生共长关系构建起来的一种立体种养殖生态系统。目前不少研究指出该种生态系统中鸭子觅食、运动等机械刺激可以使得水稻变矮、茎秆变粗，分蘖增多、空粒数减少等现象。也有不少学者（刘贻尧等，2000）用声波、振动等方法证实机械刺激对植物的生长发育有一定的影响。但是对其中所引起生理生态性状变化的内部机理方面的报道却比较少。,研究现状,虽然国内部分学者（刘贻尧等，2000；阳小成等，2002）也从生理生化的角度初步探讨了其作用规律，认为机械刺激能使植物部分器官的SOD活性升高，质膜流动性增强，组织抗逆性增强，但对刺激的作用机理并没有做更为深入的研究。,研究内容与意义,本试验在室内条件下，用手模拟鸭稻共作系统中鸭对水稻地上部的物理刺激作用，探讨在不同频度的机械刺激条件下，水稻叶片酶（POD、SOD、PPO）、内源激素等各种生理指标的变化特征，阐述在稻鸭共作系统中鸭刺激水稻生长的内在机理。为稻鸭工作生态模式更好发展利用提供理论依据。,A为对照；B为处理1，刺激强度为5秒/天；C为处理2，刺激强度为10秒/天；D为处理3，刺激强度为15秒/天。,实验设计,测量指标,水稻根系活力水稻叶片叶绿素含量(叶绿素a、b、总量)水稻叶片质膜透性水稻叶片酶活性（POD、SOD、PPO）水稻叶片内源激素含量（IAA、ABA）,结果,（1）根系活力对轻微的刺激有较强的适应能力，但强度较大的刺激更有利于保持后期根系活力，防止根系衰老。（3）机械刺激对质膜透性、叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量有一定的影响，但是影响不是很显著。（2）适当的机械刺激可以有效地提高POD、SOD、PPO的活性。,（4）机械刺激可以使水稻叶片生长素含量降低；脱落酸含量升高，这使得水稻外部形状表现出矮秆、茎粗等有积极的作用。,讨论,酶活性与抗逆性已经得到普遍证实，POD、PPO、SOD这三种酶活力与植物抗逆性及衰老有密切的关系FelixG等提出过POD、PPO、SOD是存在于植物体内，其活性的大小与抵抗病原微生物侵染能力有关，其活性增强，植物抗逆性提高；其活性低，抗逆能力低。,对水稻抗性影响,本实验结果发现，适当的刺激可以增强POD、SOD、PPO的活性。大于最适刺激频度，POD、SOD活性开始下降，但PPO活性没有多大影响，根据FelixG等的观点可以得知：适当的机械刺激，有利于水稻提高抗病原微生物侵染的能力.而且刺激处理的ABA含量增加,也有利于增加水稻抗性.这与目前众学者证实的稻鸭共作系统能提高水稻抗性理论相符合.,对水稻秸秆性状的影响,本实验中，刺激处理后降低生长素含量，同时使ABA含量的升高，这样一方面对水稻生长进行抑制，有利于水稻矮化，茎杆增粗，抗倒伏；另一方面减少养分过多消耗，可以为分蘖提供足够的养分，有利于分蘖的进行。这与日本鹿儿岛大学等的学者稻鸭共作田间试验观测和室内模拟结果都发现，经鸭子刺激或用手触摸后的水稻出现水稻植株变矮、茎秆变粗变硬、分蘖数增加等现象相吻合。,致谢,本论文是在导师章家恩副教授的悉心指导下完成的，得到了研究生