分析多胺在水稻產量形成與響應逆境中的作用

□ 程維國

一般植物體內會包含精胺、腐胺以及亞精胺等多胺。多胺具有調節植物形態建成、生長、衰老以及響應逆境等功能，因此曾經被稱作是激素的第二信使，在近幾年又被歸屬到植物激素的范圍中。根據植物體之中多胺存在的形式不同，可以分為三種不同形式的多胺，也就是非為非溶性結合、游離以及可溶性結合多胺。由于分子生物學正在不斷的發展，在植物體內多胺的生物合成以及代謝途徑、在基因表達以及信號傳導中的機理以及作用、對生物以及非生物逆境范圍內的響應機理等研究均取得了不小的進步。下面詳細探究在水稻生長階段以及產量方面多胺的作用。

1 在水稻生長以及產量方面多胺的作用

1.1 多胺以及籽粒充實之間的關系

通過相關的研究文獻我們可以得知，在水稻籽粒的灌漿以及充實方面，多胺尤其是精胺以及亞精胺有著很好的促進作用。盡管水稻籽粒中所存在的腐胺的濃度與千粒重以及籽粒充實率沒有太大的干連；然而如果腐胺與亞精胺的比值以及腐胺與精胺的比值小，那么籽粒充實率以及千粒重就會有明顯的提高。利用栽培或者是化控等手段可以有效提高水稻籽粒中的精胺以及亞精胺的含量，從而提高水稻的籽粒充實率以及千粒重。

1.2 多胺和激素之間的相互作用

多胺可以通過對多種植物激素進行直接的影響，從而達到對水稻的生長發育進行間接地控制的目的。根據相關的研究我們可以得知，脫落酸、乙烯等可以加速植物衰老的激素，主要起到抑制多胺合成的作用；而像細胞分裂素類、生長素類以及赤霉素類等可以降低衰老速度的激素，可以推動多胺不斷的合成。

2 在水稻抗逆中，多胺所起到的作用

2.1 多胺代謝以及鹽脅迫之間的關系

在鹽脅迫的狀態下，植物的一個非常直接的反應就是減少生物量，同時植物體中的多胺含量以及組分出現非常劇烈的變化。在鹽脅迫的狀態下，抗性植物通過所積累下來的多胺含量較多。有大部分學者認為，在鹽脅迫的情況下，植物的精胺以及亞精胺會出現升高的情況，從而達到對抗鹽性的目的。劉俊以及徐勝利等人的研究發現，在氯化鈉的脅迫下，植株體內的亞精胺和精胺這兩項的和與腐胺的比值比對照出現顯著提高，同時多胺的總量出現顯著的下降情況。多胺下降的原因主要是由于腐胺的含量出現下降，同時亞精胺以及精胺的含量沒有太大的變化，所以腐胺含量出現下降的原因可能是由于腐胺轉換為亞精胺以及精胺而引起的。Maiale等認為如果植物處于鹽脅迫下，衡量植物耐鹽性強弱的重要指標是其體內是否能夠保持住高含量的亞精胺以及精胺。但是如果受到長時間的鹽脅迫，那么很大程度上精胺的積累和抗鹽性無關。

2.2 多胺以及高溫脅迫

我國現階段比較常見的水稻自然災害是水稻高溫熱害，這種自然災害在很多的國家均有發生。根據相關的研究我們可以得知，水稻葉片中所存在的內源多胺含量多少和葉片光合特性以及品種灌漿階段的耐熱性有著非常密切的聯系。水稻在灌漿期如果發生高溫脅迫，就有可能會導致水稻的劍葉不斷的積累多胺，耐熱性越高的品種多胺的積累量就越高。除此之外，水稻劍葉所進行的光合作用的速率與RuBPc活性、葉綠素含量的變化以及內源多胺的含量呈現出一致的變化趨勢。這可以說明，水稻多胺的累積可以使得水稻盡快的適應高溫。相關的研究文獻表明，水稻抽穗灌漿的早期如果處于高溫環境下，則灌漿之前水稻籽粒的多胺含量有明顯的上升，達到了一個多胺高峰值；在灌漿的中后期受到的弱勢粒中的亞精胺以及精胺的含量有明顯的降低，并且熱敏感的水稻品種多胺含量的增加幅度要比耐熱品種高。這就可以說明耐熱的水稻品種處于高溫條件下，其體內多胺含量變化呈現出一個較好的穩定狀態。

總結：水稻的生長發育離不開多胺，多胺具有調節植物形態建成、生長、衰老以及響應逆境等功能，是一種植物激素，不僅能夠促進籽粒充實，而且還可以和別的激素相互作用，間接的對水稻的生長發育進行控制。希望今后可以通過進一步的研究多胺對水稻的作用，找到水稻生長發育的關鍵，以提高產量。相信通過相關研究人員的不斷努力，這點一定能夠達到。

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