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抗坏血酸是植物体内一种重要的生物小分子，它不仅能作为抗氧化剂在植物逆境胁迫及植物衰老过程中起重要的调节作用，还在植物的细胞分裂、细胞壁合成、电子传递以及信号转导等生理过程中起重要作用。L-半乳糖途径是植物体内抗坏血酸合成的公认途径，其中L-半乳糖-1，4-内酯脱氢酶(GLDH，EC1.3.2.3)是L-半乳糖途径抗坏血酸合成的最后一步关键酶。本论文以通过转基因技术成功获得的水稻中花Ⅱ GLDH上调株系GO-2及GLDH下调株系GI-2纯合体（抗坏血酸含量分别上调40％及下调50％）为研究材料，测定了水稻植株从种子萌发至衰老期间的相关生理生态指标，探究抗坏血酸含量的变化对水稻生长发育，特别是种子萌发及衰老的影响。主要结果如下: 1.抗坏血酸对种子萌发及幼苗生长影响GLDH基因超表达株系GO-2发芽率比野生型品种ZH-2高出6％，比干涉株系GI-2高出60％。外源1mM抗坏血酸处理后干涉型株系发芽率提高了22％，而超表达株系及野生型没有明显的差异。说明抗坏血酸在种子萌发中起着重要作用，抗坏血酸的缺失将导致种子活力和萌发率急剧下降。同时一定范围内抗坏血酸的增加有利于提高种子活力及萌发率。GO-2株系在幼苗的根长、株高、分蘖数和鲜重等指标上均高于ZH-2和GI-2，显示抗坏血酸积累对幼苗的生长具有促进作用。 2.抗坏血酸含量变化对叶片衰老及产量的影响GO-2在叶片衰老期间GLDH表达量、抗坏血酸含量及三种抗氧化酶活性明显高于ZH-2和GI-2，表明GO-2具有更强的抗氧化能力。GO-2叶绿素含量、可溶性蛋白含量、Rubisco（核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶/加氧酶）含量、光合速率等在剑叶衰老期间下降速率均慢于其他两个品种，显示抗坏血酸的积累对水稻叶片的衰老具有延缓作用。GO-2理论产量比ZH-2（野生型）高出15％，比GI-2高出158％，同时结实率显著优于其他两个株系，结果暗示抗坏血酸的积累能够通过延缓水稻剑叶的衰老从而提高其产量。 水稻叶片衰老期间，光合作用中光能吸收的光系统衰老速度慢于光能固定的暗反应系统，导致光能吸收与利用失衡，过剩的光能转化为大量的活性氧自由基，攻击叶绿体的膜脂、氨基酸、蛋白等生物大分子，导致光合机构破坏与降解，加速了衰老的进程，这就是我们实验室前人提出的衰老的“光碳失衡”理论。GO-2株系在叶片衰老期间GLDH基因表达量明显高于其他两个株系，从而使抗坏血酸含量明显升高，能及时清除衰老过程中积累的活性氧，减轻衰老过程中光合反应系统的“光碳失衡”，延缓衰老进程，从而增加叶片的光合作用时间，进而积累更多的光合作用产物，最终提高作物的产量。本文结果为“光碳失衡”理论提供了试验证据。