1、作為一種植物激素，脫落酸(Abscisic acid，ABA)調控植物生長發(fā)育的許多方面，如胚胎發(fā)育、種子休眠與萌發(fā)、光合作用、氣孔關閉、開花時間和果實成熟等生理過程以及植物對高溫等多種脅迫的適應性反應。然而，自然條件下ABA導水稻葉片光合作用過程，蔗糖代謝及轉運方面的研究較少，其作用機制還有待進一步闡明。鑒此，本試驗以浙輻802(Zhefu802)及其近等基因系fgl為材料，從以下3個方面進行研究:i）ABA影響水稻葉片光合作用的作用

2、機理及調控;ii）高溫下ABA影響水稻穎花蔗糖代謝及轉運的作用機理;iii)ABA及蔗糖互作對水稻產量及品質的影響。研究結果如下:
　　1.水稻營養(yǎng)生長階段（秧齡45d，Zhefu802葉片葉綠素含量顯著高于fgl，但后者的凈光合速率顯著高于前者。進一步分析表明，fgl的ABA及H2O2含量顯著低于Zhefu802，推測較高的ABA含量是導致Zhefu802葉片凈光合速率偏低的原因。外源噴施ABA及H2O2顯著降低葉片凈光合速率及

3、氣孔導度，而氟啶草酮(FLU，ABA合成抑制劑)或二甲硫脲（DMTU，H2O2清除劑）可在一定程度上提高凈光合速率。此外，外源噴施過氧化氫酶(CAT)及抗壞血酸(ASA)同樣可提高水稻葉片光合速率，其原因不僅在于清除過氧化氫含量提高氣孔導度及氣孔開裂度，還能提高葉片Rubisco活性。由此表明，H2O2不僅誘導氣孔關閉，還能抑制葉片Rubisco活性。
　　2.轉錄組分析的結果顯示，fgl和Zhefu802存在顯著性差異的基因有6

4、53個(即為差異表達基因，DEG)，其中與Zhefu802相比，fgl中存在上調的基因為314個，下調的基因為339個。進一步分析這些差異基因的GO富集情況，并對轉錄組中的差異表達基因進行KEGG富集分析，發(fā)現(xiàn)差異基因主要集中在碳水化合物代謝、轉錄和翻譯、對生物脅迫和非生物脅迫的響應、脂類代謝、氨基酸代謝、次級代謝產物的合成、信號轉導、能量代謝、光合作用代謝途徑等。再對光合作用代謝途徑相關基因進行具體分析，發(fā)現(xiàn)富集到該通路的差異基因有3

5、個，其中2個上調，上調倍數(shù)分別為7.60倍和2.33倍，下調的倍數(shù)為2.35倍，且下調基因為D1蛋白的一個亞基，上調基因分別為光系統(tǒng)Ⅰ中的鐵氧還蛋白和ATP合成過程的α亞基，這也許是fgl的光合作用高于Zhefu802的主要原因。
　　3.于花粉母細胞減數(shù)分裂期40℃高溫下噴施不同濃度ABA及fluridone，研究ABA對水稻穎花蔗糖代謝及轉運的影響。研究表明ABA可在一定程度提高水稻耐熱性，尤其熱敏感品種Zhefu802，而f

6、luridone處理則導致水稻花粉粒育性顯著下降。高溫下，ABA提高水稻耐熱性除了與其誘導過氧化氫，抗氧化酶活性及熱激蛋白增加外，還能促進穎花碳水化合物代謝，并提高葉片及莖鞘同化物向穗部轉運。此外，高溫下ABA處理穎花中的ATP含量下降幅度顯著低于其他處理，表明ABA可在一定程度維持能量平衡，防止高溫過度消耗ATP從而抑制水稻花粉發(fā)育。
　　4.以Zhefu802為材料，于齊穗期及齊穗后10d噴施不同濃度的ABA及蔗糖，研究ABA

7、及蔗糖互作對水稻產量及品質的影響。研究表明，0.5％蔗糖與10μmol L-1ABA互作不僅能顯著提高水稻產量，還能提高精米率，整精米率及蛋白質含量。自然條件下ABA與蔗糖互作的結實率及千粒重均顯著增加。結實率增加的主要原因在于其有利于柱頭花粉管的伸長，而千粒重的增加主要在于ABA及蔗糖互作促進了籽粒灌漿，提高同化物向籽粒的轉運。相應地，ABA及蔗糖互作處理籽粒中的灌漿關鍵酶活性及其與蔗糖代謝及轉運相關基因表達量均顯著高于對照處理。此外