虾青素对分蘖期受淹水稻的修复作用开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1、研究意义

水稻是仅次于小麦的世界第二大粮食作物。稻谷产量占粮食总产的40％以上，播种面积和总产量均居粮食作物之首，是我国的第一大作物。稻田水涝灾害是我国的主要农业灾害之一。据中华人民共和国水利部统计，2016年受超强厄尔尼诺现象和拉尼娜现象的先后影响，我国共出现51次强降雨过程，平均降雨量为1951年以来最高，全国农作物受灾面积达 926.7万 hm²（1.39亿亩），造成了巨大的农业经济损失。在我国江南和华南地区，出现雨涝的概率极高，年雨涝频率超过了 30%^[1]，对作物生长、产量及品质影响十分严重。随着耐涝性研究的不断深入，涝害胁迫下作物外部形态、内部结构的适应性变化、生理生化指标的动态变化及抗涝性指标的选择、不同品系间抗涝性的比较选择、分子水平的探讨，以及如何应用外源调节物质最大限度减轻涝害损失等^[2-4]方面，都已展开全面研究。

外源调节物质在植物耐旱、耐寒、耐盐碱等领域已有较为广泛的研究，近年来，在耐涝方面的探索也开始兴起。植物抗涝性因环境条件和生育进程而各不相同，通过施用外源物质，增强植物对涝渍胁迫的适应能力，可以达到保护植物的作用，以减轻涝害带来的损失。虾青素是一种抗氧化能力较强的物质，其可能会对作物解除淹水后产生的大量活性氧起到清除作用，但其机理尚不清楚，需深入研究。

2. 研究的基本内容和问题

1、研究目标：虾青素对于缓解分蘖期水稻淹水胁迫有显著的效果。因此本试验拟通过化学调控（虾青素）研究其在淹水胁迫下对水稻分蘖期的植株形态的影响和生理生化的变化，探讨涝后其对水稻淹水胁迫的减缓及作用机理，使水稻受淹后尽快恢复生长，从而降低灾害造成的损失。

2、研究内容：根据前期物质筛选可知，虾青素在水稻分蘖期淹水后能加快受害水稻的单株绿叶数和单株茎蘖数的增加，具有缓解损伤的作用，但具体的调控机理还不明确，因此，本研究拟研究以下内容：

3. 研究的方法与方案

1、实验方案

本试验以常规粳稻品种宁粳7号为试验材料，于2017年在南京农业大学丹阳试验基地进行。

试验采用桶栽，桶高35cm，内径28cm，每盆装风干土15kg，每桶3穴，每穴3苗。每桶施肥量为 n 2.0g，k2o 1.8g，p2o5 1.2g。其中，基蘖肥：穗肥=5：5。

4. 研究创新点

虾青素具有较强的抗氧化能力，能够增清除活性氧。水稻遭遇淹水胁迫后会产生大量活性氧，虾青素对其可能具有的修复作用。但其作用及机理尚未有研究，探究其作用及机理所形成的研究结果将是现有研究成果的重要拓展，是理论创新。

5. 研究计划与进展

研究计划：

2018年6月—8月：开展室外实验：主要是性状调查；

9月—10月：开展室内实验：主要是进行生理指标的测定和相关结果分析；