作物几种光合酶与抗旱节水的关系研究进展.pdfVIP

第 26 卷第 2 期 干 旱 地 区 农 业 研 究 Vol . 26 No . 2 2008 年 3 月 Agricultural Research in the Arid Areas Mar . 2008 　 作物几种光合酶与抗旱节水的关系研究进展 胡梦芸1 ,2 ,张正斌1 ,徐 　萍1 ( 1. 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源中心 , 河北 石家庄 05002 1 ; 2 . 中国科学院研究生院 , 北京 100049) 　　摘 　要 : 干旱胁迫是作物光合作用和生长的主要限制因子 。利用较少的水分生产较多的光合干物质 ,是提高 作物水分利用效率的关键 。因此 ,深入研究光合酶的调控机制 ,利用基因工程改良光合酶基因的表达和活性 ,提高 作物的光合效率 ,是实现高光效和高 WU E 相结合的重要途径 。本文就水分胁迫下作物光合作用与抗旱节水的关 系研究 , 以及光合固定 CO2 、蔗糖和淀粉代谢关键酶的生物学结构和功能的研究进展进行综述 , 以期为作物光能高 效利用及抗旱节水研究提供有用信息 。 关键词 : 作物 ;光合作用 ;水分利用效率 ;抗旱节水 ;光合酶 ( ) 中图分类号 : S3 11 　　文献标识码 : A 　　文章编号 : 1000760 1 2008 02025 106 　　作物在生长周期中经常受到多种环境胁迫 ,其 了产量 。干旱对禾谷类作物生理功能影响的先后顺 中干旱胁迫是作物生长和产量的主要限制因子[ 1 ] 。 序为 :细胞扩张 —气孔运动 —蒸腾作用 —光合作用 土壤水分亏缺直接影响着作物光合作用和其他代谢 —物质运输 。轻度水分亏缺促进了叶中同化物向外 反应[2 ] 。从作物抗旱节水 、光合生理遗传及农业生 转运 ,减少滞留 ,促进干物质积累 , 同时表现出较高 产应用来看 ,通过提高光合效率 ,进一步提高产量 , 的光合速率和 WU E , 尤其在旗叶中表现突出[7 ] 。 即利用相同或更少的水分获得更高的产量 ,提高作 在水分亏缺下 ,小麦体内存在对花前“临时库”同化 ( ) 物的水分利用效率 water use efficiency , WU E 是 物的再动员和对产量的有效补偿机制 , 中度水分胁 干旱半干旱地区农业研究的重点 。目前国内在作物 迫有利于小麦等作物光合潜力的充分发挥[5 ] 。因 抗旱节水和光合生理方面研究较多 ,但对抗旱节水 此 ,在农业生产中适当亏缺灌溉 ,对有限水的高效利 与光合酶调控机理的研究还比较薄弱 。本文主要从 用具有重要意义 。 干旱胁迫下作物光合作用与抗旱节水的关系 , 以及 水分胁迫对作物光合作用的抑制机制一直存在 CO2 固定 、蔗糖和淀粉代谢关键酶的生物学结构和 异议 ,水分胁迫可通过气孔因素限制光合 CO2 同 功能的研究进展进行综述 , 以期为作物抗旱和水分 化 ,也可通过光合酶及光合产物转运蛋白表达调控 及光能高效利用提供有用信息 。 或多者的协同调控 ,其调控机制还有待于深入研究 。 例如 ,重度水分胁迫下 ,光合源叶的光合作用下降与