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两类调节剂引发水稻种子缓解NaCl胁迫的效应及机制

黄露

两类调节剂引发水稻种子缓解NaCl胁迫的效应及机制

黄露1
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作者信息

  • 1. 广东海洋大学
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摘要

为探究种子引发剂CC和IBAK缓解水稻NaCl胁迫的机理,以盆栽试验法,耐盐水稻品种‘湘两优900'' 和盐敏感水稻‘黄华占’为试材,探究CC和IBAK引发对NaCl胁迫下水稻幼苗形态建成、ROS代谢、AsA-GSH循环、离子稳态以及水稻产量的影响,预试验确定CC和IBAK的最佳引发浓度分别为3.0mg·L-1和1.0 mg·L-1,旨在揭示引发剂增强水稻耐盐的生理机制,为挖掘水稻在滩涂盐碱地的农业化栽培技术以及提高水稻耐盐性提供理论依据。研究得到以下结果: (1)不同浓度的CC与IBAK引发下水稻幼苗的株高和地上干重有降低的趋势,但茎基宽、根干重和壮苗指数有显著增加的趋势,其中3.0mg·L-1 CC和1.0mg·L-1 IBAK引发下的壮苗指数最高,因此该浓度可作为适宜引发浓度。 (2)NaCl胁迫阻碍了两品种水稻地上部和根系的生长,CC和IBAK引发后水稻的各项生长参数得到显著提高,湘两优900的地上干重、根干重和壮苗指数分别较单独盐处理增幅9.81%和10.38%、11.87%和14.16%、12.46%和15.26%;黄华占的茎基宽、叶面积、地上部干重、根干重和壮苗指数分别较单独盐处理增幅19.23%和 3.85%、62.76%和 43.94%、12.83% 和 12.63%、41.43% 和 33.57%、50.54% 和38.17%。 (3)NaCl胁迫加速了水稻叶片叶绿素(Chl a、Chl b、Chl a+b和Car)的降解,同时造成气体交换参数(Pn、Gs、Ci和Tr)显著降低,而CC和IBAK引发逆转了NaCl胁迫对光合参数的抑制作用,两品种水稻叶片的叶绿素含量和气体交换参数均显著提高,光合作用增强。其中,盐敏感水稻黄华占较耐盐水稻湘两优900对引发剂的调控作用更敏感。 (4)NaCl胁迫诱导水稻植株部分抗氧化酶(POD、SOD、CAT)活性以及非酶抗氧化物含量的降低,其中包括了 AsA和GSH含量下降,DHA和GSSG含量也随之增加,导致ROS(O·-2和H2O2)过度累积,MDA和REC增加。CC和IBAK引发通过进一步激活抗氧化酶与AsA-GSH循环相关酶(APX、GR、DHAR和MDHAR)的活性,促进渗透溶质(SP、Pro和GB)积累,同时提高AsA/DHA和GSH/GSSG的比率,有效的清除了 ROS,进而降低了 MDA和REC水平。 (5)NaCl胁迫诱导水稻植株内的Na+大量累积,造成植株生长不良。CC和IBAK引发显著抑制根系对Na+的吸收,并且提高了 K+和Ca2+等营养元素离子水平,显著缓解了 NaCl胁迫带来的离子毒害作用。 (6)NaCl胁迫和引发剂处理在两品种水稻耐盐性指标间均存在相关性,其中引发剂处理对湘两优900地下部的ROS存在极显著相关性,对黄华占地下部的AsA-GSH循环系统存在极显著相关;对黄华占的地上部生长参数、ROS、离子吸收和产量存在极显著相关。 (7)NaCl胁迫显著抑制了水稻的产量构成因素,导致水稻减产。而CC和IBAK引发显著了提高湘两优900和黄华占的结实率和千粒重,进而提高了 NaCl胁迫下的水稻产量。 综上所述,NaCl胁迫抑制水稻幼苗的生长并降低水稻产量。CC和IBAK引发通过增强光合作用、促进ROS清除、提高渗透调节潜力并平衡离子动态来促进NaCl胁迫下水稻幼苗的建成,一定程度上避免了水稻在NaCl胁迫下的减产。

关键词

水稻/种子引发剂/氯化胆碱/吲哚丁酸钾/氯化钠胁迫/缓解机制

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授予学位

硕士

学科专业

农艺与种业

导师

冯乃杰;吴文龙

学位年度

2023

学位授予单位

广东海洋大学

语种

中文

中图分类号

S5
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