1。 水稻衰老机制的研究

   水稻的叶片作为光合作用的主要器官，它的生长、发育和衰老的分子机制影响着水稻的产量，而水稻的丰歉又关系着人民的温饱，所以对水稻衰老的研究刻不容缓。叶片的衰老是植物体生长发育过程当中所必须经历的一个生理过程，是植物在长期进化的过程当中适应外在环境而形成的生命现象。但是在农业生产上，由于叶片的早衰而导致水稻减产[2]。因此，我们拟通过研究在水稻受到冷、热、盐胁迫的过程中，叶片内过氧化氢酶、过氧化物歧化酶和抗坏血酸过氧化物酶含量的上升或者是下降，来想出一个延缓叶片衰老的措施。

水稻叶片的衰老是一个高度程序化调控的生理过程，影响因素方方面面，比如说叶绿体的发育情况、叶绿体中叶绿素的合成与代谢、植物体内激素的控制、细胞程序性死亡等[3]。而且在改变外界条件的时候，这些影响因素也会随之改变。也导致了方方面面的结果，比如说叶片光合作用能力下降、蛋白质的降解、有机物不再积累而开始消耗。水稻作为一个生产者，失去了叶绿体，就相当于失去了能量的来源，因此叶片的大面积早衰，其实就相当于结束了植物的生命，也就是降低了水稻的产量。在叶片衰老的过程当中，细胞的新陈代谢和基因表达都发生了很大的改变[4]。最显著的特征就是由于叶绿素系统的退化而导致的叶片开始泛黄，先从叶尖开始，再逐步有边缘向内延伸，最终全叶枯黄，但这一特征是在叶片外观的生理特征上来描述的，对于衰老机理的研究还很少。因此，这一研究都引起了世界各国科学家的关注。

叶片的衰老大致上可以分为两种类型：发育诱导的衰老和胁迫诱导的衰老[5]。从字面上看，很明显，发育诱导的衰老指的是细胞程序上引起的衰老，是自发的，是为了植物体更好的新陈代谢、生长发育而产生的；但是胁迫诱导的衰老则不是这样，它是被迫发生的，不是自发的，是由于一系列内因和外因而导致的叶片衰老，而我们所要研究的就是胁迫诱导的这种衰老机理。在这种情况下导致的叶片衰老，其过程中在细胞的结构上表现为细胞的程序性死亡，叶绿体不再完整，叶片外观的变化表现为蒸腾速率下降、光合速率下降、叶片对物质的运输能力降低、叶片中有机物的积累下降等。除此之外，叶片中的物质也发生了一系列的变化：总RNA、蛋白质含量和叶绿素含量下降，水解酶的含量和活性都增加了，自由基含量上升[6]。其中我们也有发现超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）和谷胱甘肽过氧化物（GSH-Px）含量减少和降低，但是具体是一个怎么样减少的过程我们还不了解，因此进行了实验对其进行了检测和分析，希望得到有效数据，摸索到规律。文献综述

关于水稻衰老有两个特有的名词，早衰和持绿。其中叶片早衰是用来一个用于描述突变体、转基因植株或者栽培品种相比于野生型或是亲本叶片提早衰老的对比性术语。叶片持绿也是突变体、转基因植株或者栽培品种和野生型或者亲本相比，而能够更长时间的保持叶片绿色的一个对比性术语。这两种生物过程都是水稻在进化过程中适应生活环境而产生的适应性特征，具有重要的生物学意义[7]。

近些年来，生物学家们在水稻的研究进展中，转基因得到了一些与叶片衰老相关的突变体，主要有两类，水稻早衰和持绿突变体。他们利用这些突变体克隆了一些含有衰老基因的突变体，如OsSGR、OsCATC等，但是大部分与衰老有关的基因没有被克隆。现今已经知道的没有被克隆的早衰突变体有14个，包括psll、D101、D343、Psl3、Pse(t)、lad、es-n等。相比之下，持绿的突变体就相对少一些，只有D101和SNU-SC1这两种。