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本研究自1994年以来先后获广东省自然科学基金(970024、020979)、农业部“九五”高新技术与基础研究项目(03-01-02)、国家自然科学基金(30370131)等4项资助。水稻是世界三大粮食作物之一,是我国粮食的主要来源。低温、干旱和盐渍等胁迫是导致水稻减产的重要环境因素,研究水稻抗逆境生理生化及分子机制,能为用生物技术手段培育高产、优质、抗逆水稻品种提供理论依据和指导。 本研究通过对一些水稻品种的抗冷、抗旱和抗盐性分析,发现一些品种具有对2种逆境抗性而对第三种逆境敏感的特性。选择抗性材料和敏感材料,从光合作用、植物激素、抗氧化系统和钙信使系统等方面比较研究了水稻对干旱、盐及冷胁迫的生理响应,并研究了钙和植物生长调节剂对水稻抗逆性的调控。发现ABA、抗氧化系统与水稻品种的抗逆性密切相关,对某种逆境抗性强的品种在该逆境下具有更高的ABA含量和抗氧化酶活性及抗氧化剂含量;低温下水稻编码ATP合酶的atpH基因表达受抑制,抗冷性强的水稻品种在低温下具有更高的光合速率、光系统Ⅱ活性和光合碳同化关键酶活性;钙信使系统通过调节抗氧化酶和渗透调节物质含量影响水稻的抗旱、抗盐性;外施ABA、钙、抗坏血酸和三唑酮通过提高抗氧化活性提高水稻的抗逆性,增加磷营养能提高水稻抗冷性。上述研究共发表论文29篇,其中SCI刊物论文5篇。论文已被SCI引用46次,其中他引28次;被国内刊物引用569次,其中他引533次。 本研究成果属应用基础研究成果,暂时不能产生直接经济效益,但研究成果为培育水稻抗逆品种提供了依据。