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UV-B辐射与稻瘟病菌复合胁迫对元阳梯田水稻生长和光合特性的影响

2018-05-02谢春梅何永美祖艳群李虹茹

农业环境科学学报 2018年4期
关键词:水稻植物生长

李 想,谢春梅,何永美,祖艳群,王 灿,李虹茹,李 元

(云南农业大学资源与环境学院,云南省农业环境污染控制与生态修复工程实验室,昆明 650201)

20世纪70年代初,大量氟氯烃化合物排放到大气中,经紫外线的作用分解出氯原子并与臭氧发生连锁反应,消耗了平流层中的臭氧,造成臭氧层衰减,大气层吸收UV-B辐射(280~315 nm)的能力减弱,地表UV-B辐射强度增加成为人类面临的严峻环境问题[1]。UV-B辐射对植物不利影响主要有损伤DNA、破坏光合系统酶的活性、光合色素和植物激素的光氧化、气孔传导受阻、抑制光合作用等[2-3]。UV-B辐射胁迫会诱导植物产生防御机制,包括光激活修复DNA损伤、积累酚类化合物、改变叶片表面蜡质层厚度来阻止UV-B辐射损伤组织细胞等[4]。UV-B辐射增强显著抑制稻瘟病菌的生长和产孢能力,使致病性降低[5]。植物的光防御过程与抗病过程相似,植物抗病性受UV-B辐射影响,当UV-B辐射强度变化在植物适应范围内时,诱导叶片产生系统性功能防御体系以提高植物抗病性[6-7]。

水稻(Oryza sativa)是人类生存的主要食物来源,世界上人口数量的增长带来了粮食供应不足的问题。稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)通过分生孢子的传播侵染水稻叶片,所引起的叶面真菌病即为稻瘟病,稻瘟病菌抑制水稻叶片光吸收能力,破坏PSⅡ反应中心[8],其也是限制水稻生产的主要因素[9]。水稻对环境的适应性和抗病性决定UV-B辐射与稻瘟病菌对水稻的胁迫程度[10]。在自然界中,作物处于生物胁迫和非生物胁迫相互作用下,研究单一的因素不能预测其联合效应对农业生产的影响[11]。……

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