摘要：【目的】黄嘌呤脱氢酶（xanthine dehydrogenase,XDH）是嘌呤代谢的关键酶。通过分析高温胁迫对Os XDH超表达转基因水稻株系幼苗叶片生理指标的影响,探究XDH缓解水稻高温胁迫的生理机制。【方法】以Os XDH超表达转基因株系（xdh1和xdh5）及受体品种日本晴（WT）为材料,研究了高温胁迫对水稻幼苗叶片叶绿素含量、相对含水量、可溶性蛋白含量、活性氧代谢、抗氧化酶活性、XDH活性及嘌呤代谢产物尿囊素（allantoin）和尿囊酸（allantoate）含量等生理指标的影响。【结果】高温胁迫处理前,超表达株系的叶绿素含量、相对含水量、可溶性蛋白含量、活性氧代谢及抗氧化酶活性等生理指标均与野生型无显著差异;高温胁迫5 d,超表达株系的叶绿素、相对含水量、可溶性蛋白含量及抗氧化酶活性均高于野生型,而过氧化氢（H2O2）及丙二醛（MDA）的含量显著低于野生型;适温恢复生长5 d,野生型和超表达株系的叶绿素含量、相对含水量及可溶性蛋白含量均有所提高,超表达株系均高于野生型,H2O2和MDA的含量降低,超表达株系均低于野生型;受高温诱导超表达株系与野生型中XDH酶活性及尿囊素和尿囊酸的含量均提高,且在整个处理过程中超表达转基因株系均高于野生型。【结论】XDH通过调控酰脲类物质的合成,补偿自身的抗氧化能力并增强抗氧化酶系统的活性,从而有效提高水稻幼苗对高温胁迫的耐受能力。

关键词：水稻 黄嘌呤脱氢酶 高温胁迫 生理机制 

单位：江西农业大学; 作物生理生态与遗传育种教育部重点实验室/双季稻现代化生产协同中心; 南昌330045; 江西省农业科学院水稻研究所; 南昌330200