彩色稻叶片光合特征及其与抗氧化酶活性、花青素含量的关系

摘要：

[目的]近年来,彩色稻因其独特的外观和特殊的营养价值在观光农业和专用营养大米产业中快速发展.本研究旨在阐明彩色稻叶片光合作用对光的响应机理.[方法]以4个叶色不同的水稻品种,包括深紫叶(deep purple,DP),淡绿叶(pale green,PG),深绿叶/常规叶色(dark green,DG)及淡紫叶(pale purple,PP)为材料,研究不同叶色叶片光合作用的变化特征,并揭示其作用机制.[结果]深紫叶水稻叶片叶绿素、类胡萝卜素含量最高,其次分别是深绿叶及淡紫叶水稻品种,而淡绿叶水稻叶片叶绿素、类胡萝卜素含量最低.淡绿叶水稻叶片实际光量子效率(PSII)、净光合速率、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(Rubisco)活性和干物质积累量最高,显著高于其他品种,但其过氧化氢和丙二醛含量显著低于其他叶色水稻品种.深紫叶与深绿叶水稻叶片叶绿素、类胡萝卜素含量没有显著性差异,但深紫叶水稻叶片PSI和PSⅡ实际荧光量子效率、净光合速率、Rubisco活性均显著高于深绿叶水稻.相应地,深紫叶水稻叶片抗氧化酶活性显著高于深绿叶水稻,但其过氧化氢和丙二醛含量显著低于深绿叶水稻,推测与深紫叶水稻叶片花青素含量显著高于深绿叶水稻有关.外源喷施花青素试验进一步证实了这个假设,即外源花青素可一定程度上降低过氧化氢含量,提高叶片光合速率.[结论]花青素可减轻自然条件下光量子过剩对水稻叶片光合作用的抑制,研究结果可为水稻高光效育种及彩色稻产量、品质协同提高栽培技术研发提供理论基础.

关键词：彩色水稻;叶绿素;光合作用;抗氧化力;花青素

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资助基金：浙江省自然科学基金面上项目;浙江省自然科学基金面上项目;水稻生物学国家重点实验室开放课题;国家水稻产业技术体系项目

在线出版日期：2022-03-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：467-478