杂草稻胁迫对栽培稻膜脂过氧化及有关抗氧化酶活性的影响
：以水稻南粳44为实验材料，采用不同密度杂草稻与水稻共生，研究不同密度(杂草稻0株（对照）、4株、8株，12株，16株/m2)杂草稻对栽培稻株高，产量,叶绿素相对含量，过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）活性，丙二醛含量等指标的影响。结果表明：至抽穗期起，栽培稻株高随着杂草稻密度的增加呈降低的趋势。栽培稻叶片叶绿素相对含量（SPAD值），至拔节期起，随着杂草稻密度上升而下降。在杂草稻与栽培稻共生过程中，至拔节期起，各处理栽培稻叶片中的丙二醛含量表现一定的差异，随着杂草稻密度的增加，叶片丙二醛含量增加，8株、12株和16株/ m2处理显著高于对照，灌浆中期尤为明显。而过氧化氢酶和过氧化物酶在灌浆中期则表现相反的趋势即显著降低。说明栽培稻与杂草稻共生时，随着杂草稻密度的上升，栽培稻叶片膜脂过氧化越严重，导致了相关抗氧化酶活性的改变，严重影响了栽培稻正常的生长（株高降低，叶绿素含量降低等）。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引 言 1
1 材料与方法 2
1.1 实验材料 2
1.2 实验田概况与实验设计 2
1.3 测定指标与方法 2
1.3.1 水稻株高的测量 2
1.3.2 SPAD测叶绿素相对含量 2
1.3.3丙二醛（MDA）含量测定 2
1.3.4过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）活性的测定 3
1.3.5 数据处理与分析 3
2 结果与分析 3
2.1对栽培稻株高的影响 3
2.2对栽培稻叶绿素相对含量的影响 3
2.3对栽培稻叶片MDA含量的影响 4
2.4不同密度杂草稻对栽培稻叶片中过氧化氢酶（CAT）活性的影响 5
2.5对栽培稻叶片中过氧化物酶（POD）活性的影响 7
3 讨论 9
致谢 9
参考文献 10
杂草稻胁迫对栽培稻膜脂过氧化及有关抗氧化酶活性的影响
引言
引 言 杂草稻(Oryza sativa f.spon
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
tanea)又称野稻、稆生稻、杂稻、红稻等，是生长在栽培稻田间或周边耕地里，并伴随栽培稻生长的一种杂草类型的水稻植株[1]，在形态上与栽培稻非常相似，但植株表现植株偏高，株型分散，分蘖强，较强的落粒性，结实率低，果皮（种皮与果皮愈合）为红色或褐色等特性，杂草稻在争夺光照，水分，养分与空间上往往比栽培稻容易占据较大优势。在国内外大部分水稻产区均有发生，并严重影响栽培稻正常的生长以及产量。Fischer等[2]研究发现，5～20株/m2杂草稻可引起40％～60％的产量损失，当杂草稻密度达到24株/m2时，可使水稻产量损失达75.2％。温广月等[3]研究发现，杂草稻密度为1株／m2可导致水稻产量损失9．2％，当杂草稻密度达7株／m2时可导致水稻产量损失50％以上，杂草稻密度达到12株／m2时水稻产量损失可高达72.3％。
目前，国内有关杂草稻对栽培稻影响的研究大多集中在对其产量[2][3]，形态学[4][5]等的影响。缺少杂草稻栽培稻竞争的相关生理机制，杂草稻和水稻共生过程中会破坏栽培稻细胞内的氧化膜系统，产生过量的活性氧（ROS），如过氧化氢，超氧阴离子自由基等，使脂膜过氧化，造成一些蛋白酶失活，影响正常的细胞代谢。丙二醛（MDA）是膜酯过氧化作用的最终产物之一，具有很强的细胞毒性，对膜和细胞中的许多生物功能分子如蛋白质、核酸和酶等均有很强的破坏作用[7]。保护酶系统在一定程度上能缓解逆境带来的活性氧损伤，植物体内的抗氧化酶系统主要由超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶等，对维持细胞膜的结构和功能具有重要作用[8]。杂草稻与栽培稻的共生过程中，栽培稻在主要生育时期叶片内丙二醛含量、过氧化化物酶、过氧化化氢酶发生如何改变目前缺乏深入系统的研究。为此本研究通过不同密度杂草稻与栽培稻共生，观察栽培稻在膜脂过氧化系统方面的响应机制，以及与产量密切相关的叶绿素含量的变化，以期为杂草稻与栽培稻的竞争机制提供理论指导。
1 材料与方法
实验材料
水稻：南梗44（江苏省农业科学院粮食作物研究所提供）；
杂草稻：JSY1，采集于江苏省扬中市西来桥镇直播稻田，平均株高96.1cm，平均穗长20.5cm，每穗平均粒数101.4，每株平均穗数17.0，平均千粒重21.1g，播种至齐穗约95d，平均发芽率44.5%，颖果红色，株型松散，叶片披垂，属籼型。
实验田概况与实验设计
试验于2014年在江苏省农业科学院植物保护研究所实验场进行，土壤为马肝土，pH值7.5，土壤有机质量为11.0g/kg，有效氮（N）5.1 g/kg，全磷（P2O5）1.3 g/kg，全钾（K2O）6.6 g/kg。催芽后于6月21日将栽培稻和杂草稻同时播种于15m2的水泥池中，水稻播种量为67.5kg/hm2；1m2留杂草稻0株（对照）、4株、8株，12株，16株，拔出小区内其他杂草，整个生育期杂草稻与栽培稻共同生长。各处理重复4次，随机区组排列。常规防治病虫。
测定指标与方法
1.3.1 水稻株高的测量
分别于水稻苗期，拔节期，抽穗期，灌浆中期对栽培稻株高进行测量，每个处理随机取
固定的20个样本进行测量。测量方式为从栽培稻的土面到栽培稻最长叶片的长度。
1.3.2 SPAD测叶绿素相对含量
使用SPAD502便携式叶绿素计(日本美能达公司产品)测量活体叶绿素含量，每个处理选取16个样本测定活体叶绿素含量。
1.3.3丙二醛（MDA）含量测定
试剂：10%三氯乙酸（TCA）、0.6%（W/V）硫代巴比妥酸（TBA）：用10%的TCA配制
器材：研钵、试管、恒温水浴锅、冷冻离心机、分光光度计
操作步骤：（1）取0.2g叶片，于2mL预冷离心管研磨，后加1.5mLTCA 3000r/min下离心10min（2）取上清液1ml，加0.67%TBA 1ml，混合后在100°C水浴上煮沸30min，冷却后再离心一次。（3）分别测定上清液在450nm、532nm和600nm处的吸光值，按照C（umol/L）=6.45×（A532A600）0.56×A450
1.3.4过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）活性的测定
试剂：0.3%过氧化氢，0.2%愈创木酚，50mmol/L磷酸缓冲液(PBS)（pH7.8）
器材：分光光度计，冷冻离心机等
操作步骤：（1）酶液制备：称取水稻叶片0.2g于预冷的2ml离心管，加入液氮研磨至粉末，置于冰块上加PBS1.5ml，15000r/min离心15min （0～4℃），取上清液定容至5ml，取部分上清液经适当稀释后用于酶活性测定。（2）CAT活性测定：在3ml的反应体系中，包括0.3%过氧化氢1ml，水1.9ml，最后加入0.1ml酶液，启动反应，测定240nm波长处的OD降低速度。将每分钟OD减少0.01定义为1个活力单位。计算公式： CAT酶[u/(gFW×min)]= △A240*×Vt/(w×Vs×0.01×t) △A240为反应时间内吸光值变化，w为所取的水稻叶片鲜重（g），t为反应时间（min），Vt为提取液总体积（要换算稀释倍数，mL），Vs为测定时所取酶液体积（mL）（3）POD活性的测定：在4ml的反应体系中，加入0.3%过氧化氢1.95ml、0.2%愈创木酚0.95ml、 pH=7.0 PBS 1ml，最后加入0.1ml酶液启动反应，记录470nm处OD增加速度。将每分钟OD增加0.01单位定义为1个活力单位。POD酶[u/(gFW×min)]= △A470×Vt/(w×Vs×0.01×t) △A470为反应时间内吸光值变化，w为所取的水稻叶片鲜重（g），t为反应时间（min），Vt为提取液总体积（要换算稀释倍数，mL），Vs为测定时所取酶液体积（mL）。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引 言 1
1 材料与方法 2
1.1 实验材料 2
1.2 实验田概况与实验设计 2
1.3 测定指标与方法 2
1.3.1 水稻株高的测量 2
1.3.2 SPAD测叶绿素相对含量 2
1.3.3丙二醛（MDA）含量测定 2
1.3.4过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）活性的测定 3
1.3.5 数据处理与分析 3
2 结果与分析 3
2.1对栽培稻株高的影响 3
2.2对栽培稻叶绿素相对含量的影响 3
2.3对栽培稻叶片MDA含量的影响 4
2.4不同密度杂草稻对栽培稻叶片中过氧化氢酶（CAT）活性的影响 5
2.5对栽培稻叶片中过氧化物酶（POD）活性的影响 7
3 讨论 9
致谢 9
参考文献 10
杂草稻胁迫对栽培稻膜脂过氧化及有关抗氧化酶活性的影响
引言
引 言 杂草稻(Oryza sativa f.spon
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
tanea)又称野稻、稆生稻、杂稻、红稻等，是生长在栽培稻田间或周边耕地里，并伴随栽培稻生长的一种杂草类型的水稻植株[1]，在形态上与栽培稻非常相似，但植株表现植株偏高，株型分散，分蘖强，较强的落粒性，结实率低，果皮（种皮与果皮愈合）为红色或褐色等特性，杂草稻在争夺光照，水分，养分与空间上往往比栽培稻容易占据较大优势。在国内外大部分水稻产区均有发生，并严重影响栽培稻正常的生长以及产量。Fischer等[2]研究发现，5～20株/m2杂草稻可引起40％～60％的产量损失，当杂草稻密度达到24株/m2时，可使水稻产量损失达75.2％。温广月等[3]研究发现，杂草稻密度为1株／m2可导致水稻产量损失9．2％，当杂草稻密度达7株／m2时可导致水稻产量损失50％以上，杂草稻密度达到12株／m2时水稻产量损失可高达72.3％。
目前，国内有关杂草稻对栽培稻影响的研究大多集中在对其产量[2][3]，形态学[4][5]等的影响。缺少杂草稻栽培稻竞争的相关生理机制，杂草稻和水稻共生过程中会破坏栽培稻细胞内的氧化膜系统，产生过量的活性氧（ROS），如过氧化氢，超氧阴离子自由基等，使脂膜过氧化，造成一些蛋白酶失活，影响正常的细胞代谢。丙二醛（MDA）是膜酯过氧化作用的最终产物之一，具有很强的细胞毒性，对膜和细胞中的许多生物功能分子如蛋白质、核酸和酶等均有很强的破坏作用[7]。保护酶系统在一定程度上能缓解逆境带来的活性氧损伤，植物体内的抗氧化酶系统主要由超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶等，对维持细胞膜的结构和功能具有重要作用[8]。杂草稻与栽培稻的共生过程中，栽培稻在主要生育时期叶片内丙二醛含量、过氧化化物酶、过氧化化氢酶发生如何改变目前缺乏深入系统的研究。为此本研究通过不同密度杂草稻与栽培稻共生，观察栽培稻在膜脂过氧化系统方面的响应机制，以及与产量密切相关的叶绿素含量的变化，以期为杂草稻与栽培稻的竞争机制提供理论指导。
1 材料与方法
实验材料
水稻：南梗44（江苏省农业科学院粮食作物研究所提供）；
杂草稻：JSY1，采集于江苏省扬中市西来桥镇直播稻田，平均株高96.1cm，平均穗长20.5cm，每穗平均粒数101.4，每株平均穗数17.0，平均千粒重21.1g，播种至齐穗约95d，平均发芽率44.5%，颖果红色，株型松散，叶片披垂，属籼型。
实验田概况与实验设计
试验于2014年在江苏省农业科学院植物保护研究所实验场进行，土壤为马肝土，pH值7.5，土壤有机质量为11.0g/kg，有效氮（N）5.1 g/kg，全磷（P2O5）1.3 g/kg，全钾（K2O）6.6 g/kg。催芽后于6月21日将栽培稻和杂草稻同时播种于15m2的水泥池中，水稻播种量为67.5kg/hm2；1m2留杂草稻0株（对照）、4株、8株，12株，16株，拔出小区内其他杂草，整个生育期杂草稻与栽培稻共同生长。各处理重复4次，随机区组排列。常规防治病虫。
测定指标与方法
1.3.1 水稻株高的测量
分别于水稻苗期，拔节期，抽穗期，灌浆中期对栽培稻株高进行测量，每个处理随机取
固定的20个样本进行测量。测量方式为从栽培稻的土面到栽培稻最长叶片的长度。
1.3.2 SPAD测叶绿素相对含量
使用SPAD502便携式叶绿素计(日本美能达公司产品)测量活体叶绿素含量，每个处理选取16个样本测定活体叶绿素含量。
1.3.3丙二醛（MDA）含量测定
试剂：10%三氯乙酸（TCA）、0.6%（W/V）硫代巴比妥酸（TBA）：用10%的TCA配制
器材：研钵、试管、恒温水浴锅、冷冻离心机、分光光度计
操作步骤：（1）取0.2g叶片，于2mL预冷离心管研磨，后加1.5mLTCA 3000r/min下离心10min（2）取上清液1ml，加0.67%TBA 1ml，混合后在100°C水浴上煮沸30min，冷却后再离心一次。（3）分别测定上清液在450nm、532nm和600nm处的吸光值，按照C（umol/L）=6.45×（A532A600）0.56×A450
1.3.4过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）活性的测定
试剂：0.3%过氧化氢，0.2%愈创木酚，50mmol/L磷酸缓冲液(PBS)（pH7.8）
器材：分光光度计，冷冻离心机等
操作步骤：（1）酶液制备：称取水稻叶片0.2g于预冷的2ml离心管，加入液氮研磨至粉末，置于冰块上加PBS1.5ml，15000r/min离心15min （0～4℃），取上清液定容至5ml，取部分上清液经适当稀释后用于酶活性测定。（2）CAT活性测定：在3ml的反应体系中，包括0.3%过氧化氢1ml，水1.9ml，最后加入0.1ml酶液，启动反应，测定240nm波长处的OD降低速度。将每分钟OD减少0.01定义为1个活力单位。计算公式： CAT酶[u/(gFW×min)]= △A240*×Vt/(w×Vs×0.01×t) △A240为反应时间内吸光值变化，w为所取的水稻叶片鲜重（g），t为反应时间（min），Vt为提取液总体积（要换算稀释倍数，mL），Vs为测定时所取酶液体积（mL）（3）POD活性的测定：在4ml的反应体系中，加入0.3%过氧化氢1.95ml、0.2%愈创木酚0.95ml、 pH=7.0 PBS 1ml，最后加入0.1ml酶液启动反应，记录470nm处OD增加速度。将每分钟OD增加0.01单位定义为1个活力单位。POD酶[u/(gFW×min)]= △A470×Vt/(w×Vs×0.01×t) △A470为反应时间内吸光值变化，w为所取的水稻叶片鲜重（g），t为反应时间（min），Vt为提取液总体积（要换算稀释倍数，mL），Vs为测定时所取酶液体积（mL）。
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