广东
近日，国际权威学术期刊Plant Physiology and Biochemistry（影响因子6.1）在线发表了题为“Biochar coating promoted rice growth under drought stress through modulating photosynthetic apparatus, chloroplast ultrastructure, stomatal traits and ROS homeostasis”的研究论文。上海市农业生物基因中心与华中农业大学联合培养博士生张康康（已毕业）为论文第一作者，上海市农业生物基因中心罗利军研究员、毕俊国副研究员及华中农业大学胡立勇教授为论文通讯作者。
本研究以节水抗旱稻“旱优73”为研究对象，探讨了生物炭种子丸粒化在干旱胁迫下促进种子出苗和后期生长的潜在机制。节水抗旱稻种子的萌发指标和幼苗形态指标数据表明，生物炭丸粒化显著提高了干旱胁迫下“旱优73”的出苗率、芽长和根长，以及生长后期的株高、叶面积和生物量。通过透射电镜观察叶片叶肉细胞结构发现，生物炭丸粒化处理的植株在干旱胁迫下能较好地维持叶片叶绿体结构的完整性，并表现出较高的光合色素含量。扫描电镜结果表明，生物炭丸粒化处理的植株具有更高密度和更大孔径的气孔，有助于提高净光合作用速率。因此，生物炭丸粒化通过降低介质与种苗的干旱胁迫程度，保护了叶片叶绿体结构，防止叶绿素降解；同时，通过调节气孔开度提高了水分利用效率和光合能力。研究还发现，生物炭丸粒化通过有效激活植物体内的抗氧化酶系统，提高抗氧化酶活性，显著减少了ROS积累及其引发的膜过氧化损伤，维持了细胞膜的完整性。同时，生物炭丸粒化增加了渗透调节物质的积累，增强了细胞应对水分亏缺的能力，减少了干旱胁迫对植物生长发育的危害。
图 生物炭丸粒化对干旱胁迫下15 DAT和30 DAT WDR植株表型特征的影响
来源：上海市农科院
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