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臭氧层耗损导致地表UV-B辐射增强已成为当今世界重要的环境问题之一。已有报道UV-B辐射增强对许多作物产生不利的影响，但是关于UV-B辐射增强对全球重要的粮食作物水稻影响的研究甚少。本研究在模拟UV-B辐射增强的环境条件下，系统研究水稻对UV-B辐射增强的生理响应、抗性遗传规律及其分子适应机制。 1 UV-B辐射增强对水稻生长发育的影响及其作用机理 在盆栽条件下，研究UV-B辐射增强对3个不同类型水稻品种（组合）的产量构成和籽粒主要品质的影响。2年的试验结果均表明，UV-B辐射增强明显抑制水稻生长，具体表现为株高变矮、分蘖数减少、叶面积下降、根系发育受阻，主茎不同叶位的出叶时间延迟，生育期延长，水稻生物产量和经济产量下降，并影响水稻籽粒的主要品质，但其影响程度依品种、水稻所处的生长阶段不同而异。在本试验条件下，与对照相比，UV-B辐射增强使水稻经济产量下降24.7％～31.1％，籽粒直链淀粉含量下降5.0％～15.46％，粗蛋白、氨基酸含量分别上升16.22％～20.5％、9.5％～14.2％；汕优63、南川、IR65600-85的抽穗时间分别比对照延迟2d～3d、3d和7d～8d，成熟期分别推迟3d～4d、4d～5d和9d。 UV-B辐射增强抑制水稻生长，导致水稻生物产量和经济产量下降，这与UV-B辐射增强降低水稻光合作用、引起氮代谢紊乱、改变内源激素含量及其平衡有关。结果表明，UV-B辐射增强使水稻叶片叶绿体超微结构发生改变，叶绿体膜及类囊体膜被破坏、甚至解体；叶绿素、类胡萝卜素含量下降，Ch1a／Ch1b比值降低，叶绿素和蛋白质结合度下降，叶绿素a荧光动力学参数FV、Fv／Fm、Fy／Fo、T1／2、⊿Fv、⊿Fv／Ft、⊿Fv／Fo值变小，使PSⅡ功能受损，影响碳同化，减少干物质积累。汕优63、南川、IR65600-85叶片的净光合速率分别比对照下降11.9％、12.8％、29.7％。研究结果还表明，UV-B辐射增强使水稻叶片硝酸还原酶（NR）活性下降，蛋白水解酶、核糖核酸酶（Rnase）、谷氨酰胺合成酶（GS）活性提高，叶片可溶性蛋 中文摘要白质、核酸含量下降，总游离氨基酸含量增加，直接导致了与酶调节有关的生理生化等过程的改变，使植物光合能力下降，并抑制水稻生长。UV一B辐射增强抑制水稻生长，导致花期推迟，生育期延长，可能与U卜B辐射胁迫改变水稻内源激素含量及其平衡有关。研究结果表明，UV一B辐射增强使水稻体内生长素（I从）和赤霉素（GAI/3）含量显著下降，脱落酸（ABA）含量明显上升，从而影响植株形态建成和生长发育。 研究表明，不同类型的水稻品种（组合）对UV一B辐射增强的抗性表现明显的基因型差异，这与其适应能力不同有关。UV一B辐射增强使水稻叶片苯丙氨酸解氨酶（PAL）、谷氨酞胺合成酶（GS）活性上升，并伴随类黄酮积累。PAL酶是氨基酸降解过程中非氧化脱氨的关键酶，其活性上升不仅能引起酚类化合物的积累，还可能导致氨的积累，而谷氨酞胺合成酶（GS）活性的升高将有助于氨的同化。由此可推测，U’V一B辐射可能使水稻叶片的氮代谢朝着有利于类黄酮合成的方向进行，这可能是它抵御UV一B辐射增强的一个适应性反应。 试验结果还表明，UV--B辐射增强使水稻叶片多胺（队）特别是腐胺（Put）含量明显增加，而亚精胺（Spd）和精胺（SPm）含量则呈下降趋势，这与UV一B辐射增强引起水稻叶片精氨酸脱梭酶（ADC）、鸟氨酸脱梭酶（ODC）和S一腺普蛋氨酸脱梭酶（SA初DC）活性变化有关。U’V一B辐射增强使ADC活性明显增强;在处理前期（7d）对ooC活性呈促进作用，在处理后期（2 sd） ODC活性明显下降;而SAMDC活性因品种不同呈不规则变化。在处理前期（7d14d），多胺氧化酶（以0）活性下降，处理后期（21d28d）则呈极显著上升，这与多胺在逆境下不断积累诱导以O活性增强有关。水稻在UV一B辐射胁迫下改变多胺含量及其平衡，调节水稻生长发育是其生态适应性反应的结果;水稻体内多胺含量的高低并不能决定水稻对UV一B辐射的抵抗能力，但ADC活性高低及其在 UV--B辐射胁迫下的变化幅度的大小却能反映水稻对逆境胁迫的抗性能力。2水稻对UV一B辐射增强的抗性动态遗传规律及其分子适应机制 本研究选用6个对U卜B辐射胁迫抗性有较大差异的水稻品种作亲本，运用双列杂交设计，人工组配一套亲本和F:两个世代的供试材料。以水稻茎菜数为抗 中文摘要性表现性状，测定在不同环境条件下、不同生长发育阶段亲本及其Fl在UV--B辐射胁迫下的抗性表现。采用加性一显性遗传模型和统计分析方法，分析水稻抗UV一B辐射的动态遗传及其与环境互作效应。非条件遗传方差分析表明，在U卜B辐射胁迫下，控制水稻抗性表现的动态遗传受制于基因加性效应、显性效应及其与环境互作效应，但是各种遗传效应的动态作用特点不同，随生育进程推进，其显性与加性效应呈交替作用，动态表达。在分桑前期以显性效应基因（显性方差占表型方差的比率，以下同）控制为主，后期以加性效应基因控制为主，且显性效应基因受环境影响较大。条件遗传方差分析表明，