低温胁迫下优质稻种芽期耐冷性及不同时期抗氧化酶活性研究

以15份省内外优质水稻种质为试验材料,进行了低温胁迫下水稻发芽期、芽期耐冷性鉴定,从中挑选出5个耐冷性较强的品种进行苗期、分蘖期、减数分裂期、灌浆结实期保护酶活性的差异比较。结果表明:龙稻18、九稻68、通禾66、吉粳511在发芽期耐冷性较强,上育397、吉粳809在芽期耐冷性较强。不同品种在不同生育时期抗氧化酶活性表现不同,其中,吉粳511在苗期和灌浆结实期酶活性较高,通育266在分蘖期和灌浆结实期酶活性较高,龙稻18在减数分裂期酶活性较高;各试验品种的酶活性随生育进程整体表现出先升后降的趋势。     

孕穗期低温胁迫对寒地粳稻功能叶片SOD、POD和CAT活性的影响

试验选用耐冷性不同的3个寒地粳稻品种东农428、松粳10和龙稻7为材料,研究孕穗期冷水胁迫处理后功能叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的变化规律。试验结果表明:冷水胁迫后,3个品种功能叶片SOD、POD和CAT活性随着处理天数增加均呈现先升高后下降的趋势,品种间酶活性差异较大;胁迫后3个品种SOD、POD、CAT活性均降低,叶片表现出明显的冷害症状,但耐冷性较强的东农428具有相对较高的CAT活性;恢复期SOD和POD活性各处理间无显著变化,耐冷性最弱的松粳10和耐冷性中等的龙稻7的CAT活性在胁迫后仍然较高,而东农428的CAT活性则较低。     

低温控制对优质水稻灌浆结实期的影响

低温条件下对不同地区的18个水稻品种进行灌浆结实期冷害鉴定试验.结果表明,低温控制耐冷性评价中龙稻17、吉粳302、通禾66等8个品种耐冷性表现强;吉农大538、通育266、吉粳515和吉粳302品种的SOD、CAT、POD酶活性比对照高,各品种之间有显著差异;龙稻17、龙稻18、吉粳809、吉粳515、通系935等品种的稻米外观品种和营养品质有差异显著;综合比较显示,吉粳515、通育266、吉粳302等品种抗冷性较强,是较适合吉林省东部冷凉地区种植的水稻品种.     

分蘖期干旱胁迫及复水对水稻抗氧化系统及脯氨酸影响

为明确水稻耐旱机制,试验以松粳6号(干旱敏感型)和东农425(耐旱型)为材料,采用盆栽法,于分蘖期开始干旱胁迫(土壤水势分别为0、-10、-25、-40 k Pa),处理21 d后复水,研究分蘖期干旱胁迫及复水对两个不同耐旱型水稻品种抗氧化系统影响。结果表明,随胁迫时间延长,干旱胁迫下两个品种水稻超氧阴离子(O2-)、脯氨酸含量,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均随胁迫时间上升,且干旱胁迫越严重(水势越低),上升幅度越大;除APX外,其余各项指标复水后均快速下降。同时,与松粳6号相比,耐旱品种东农425干旱处理后O2-含量较低,而SOD、POD、APX活性和脯氨酸含量较高,复水后东农425抗氧化酶活性及脯氨酸含量可在较高水平维持更长时间。APX对干旱胁迫响应时间早于POD。     

脯氨酸和γ-氨基丁酸复配对盐胁迫下水稻抗氧化系统的调控效应

盐胁迫是限制水稻生长和产量非生物胁迫之一,脯氨酸(Pro)和γ-氨基丁酸(GABA)作为逆境条件下渗透调节物质,在抵御盐胁迫中起重要作用。文章以耐盐水稻品种龙稻5和盐敏感品种牡丹江30为试验材料,研究分蘖期、孕穗期叶面喷施外源Pro和GABA单剂及复配剂对盐胁迫下水稻抗氧化系统影响。结果表明,盐胁迫下水稻功能叶片中抗氧化酶(SOD,POD,CAT以及APX)活性与丙二醛(MDA)含量上升,水稻产量下降;分蘖期或孕穗期喷施外源物质单剂和复配剂均提高盐胁迫下水稻功能叶片抗氧化酶(SOD、POD、CAT、APX)活性和产量,降低MDA含量;Pro和GABA复配在提高盐胁迫下水稻功能叶片SOD活性、降低MDA含量及增产方面表现协同增效作用;分蘖期喷施效果优于孕穗期,对盐敏感品种牡丹江30的调控作用大于耐盐品种龙稻5。     

ABA对低温胁迫下水稻幼苗抗氧化酶活性的影响

以耐冷型水稻(Oryza sativa L.)品种东农418和冷敏感型水稻品种松粳9号为材料,在三叶期以脱落酸(ABA)及其合成抑制剂钨酸钠进行喷施处理,通过抗氧化酶活性的响应,探讨低温胁迫下ABA对水稻苗期耐冷性的调节作用。结果表明,低温处理使叶片SOD活性降低,POD活性和MDA含量升高;外施ABA减缓了叶片SOD活性的降低,并可减少POD活性和MDA含量升高的幅度,而钨酸钠处理则加剧了SOD活性降低及POD活性和MDA含量的升高,说明ABA提高了水稻幼苗耐冷性。低温胁迫以及ABA对水稻抗氧化酶活性的影响因品种而异,外施ABA对耐冷型品种的调节作用效果更明显。     

盐碱胁迫对不同水稻品种抗逆和抗瘟性相关酶的影响

为研究盐碱胁迫对不同品种水稻抗逆和抗瘟性的影响,在生理水平上,以抗性品种龙粳31和感病品种空育131为材料,检测它们在盐碱胁迫下苗期叶片内抗性相关酶活性的变化。结果表明,在盐碱胁迫下,水稻光合能力降低;在盐碱和病害共同作用下的水稻叶片中抗逆酶[过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)]活性高于正常土壤下生长的水稻,抗病酶苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性则相反。可以看出,盐碱胁迫能显著削弱这2个水稻品种的抗稻瘟病能力。     

不同耐淹基因型水稻分蘖期对淹涝胁迫的生理差异

[目的]研究不同耐淹基因型水稻分蘖期对淹涝胁迫的生理差异。[方法]以不同基因型的水稻品种FR13A、9311、IR64和OM052为供试材料,进行2、4、5、7 d淹涝胁迫处理并分别恢复3和5 d,研究不同程度淹水对分蘖期水稻生长及生理指标的影响。[结果]随着淹水处理时间的延长,叶绿素含量及地上相对含水量下降;根冠比增加,根长变短;淹水处理诱导了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的酶活性及丙二醛(MDA)含量上升。在没顶淹水4 d时,OM052的SOD、POD和CAT的酶活性及MDA含量比对照增加分别增加了50.0%,25.8%,50.5%和17.9%。没顶淹水5 d后,仅OM052和耐淹品种FR13A存活。[结论]淹水5 d可能是分蘖期水稻淹水胁迫的转折点,OM052在一定程度上具有较好的耐淹性。     

低温胁迫对ICE1转基因水稻苗期抗氧化系统的影响

试验以水稻垦鉴稻10号及其转ICE1（Inducer of CBF expression 1）基因水稻T2-9株系为实验材料,低温（0℃）处理水稻幼苗0-10 d,测定抗氧化酶（SOD、CAT、POD、GR和APX）活性。试验结果表明,常温下,转基因植株抗氧化酶活性与对照没有显著差异;经低温胁迫后,转基因水稻和非转基因水稻的抗氧化酶活性在变化幅度方面有明显的差异。冷处理12h后,除POD外非转基因水稻的抗氧化酶活性开始下降,而转基因水稻酶活性仍继续升高;SOD、CAT、APX和GR活性分别在冷处理2、4、4、6 d达到最大值。与非转基因水稻相比,低温胁迫过程中转基因水稻POD活性没有明显变化。非转基因水稻POD活性水平则明显升高,在冷处理2天时达到最大值,是同处理时期转基因水稻POD活性的2.1倍。     

低温胁迫对水稻分蘖变化的影响

对黑龙江省10个水稻品种进行分蘖期低温胁迫研究,分析得出松粳9号分蘖期耐冷性最强,各低温胁迫条件下以12℃/7d处理10个水稻品种更能区分不同品种之间的耐冷性。     

干旱胁迫对分蘖期转基因水稻抗旱性生理生化指标的影响

[目的]通过比较野生型日本晴株系水稻WT和OsCAS基因过表达株系水稻777在分蘖期的抗旱性生理生化指标,分析OsCAS基因高表达株系水稻的抗旱能力。[方法]用10%和15%的PEG模拟干旱胁迫,测定2种株系水稻的CAT、POD和SOD活性及MDA和Pro含量。[结果]在10%PEG处理下,WT和777的3种保护酶活性均有增加;在15%PEG处理下,WT的3种保护酶活性明显降低,777的3种保护酶却能够保持相对较高的活性;此外,WT和777的MDA和Pro含量都随干旱胁迫程度的加深而增加,在同一胁迫条件下WT的MDA和Pro含量要明显高于777的。[结论]OsCAS基因高表达株系777在分蘖期较WT对干旱有较强的抗性,特别是在严重干旱胁迫(15%PEG)时优势尤为明显。     

高温胁迫对早稻不同品种胚乳和根系抗氧化保护酶活性的影响

选用不同耐热性品种，研究灌浆期高温胁迫对胚乳和根系抗氧化保护酶的影响。结果表日月：受高温胁迫不同品种胚乳保护反应有差异，在高温胁迫后以POD活性差异最大，耐热品种活性明显提高．热敏感品种下降；SOD活性差异小于POD；CAT活性仅在高温胁迫期间，耐热品种提高，热敏感品种下降。根系3种保护酶活性与胚乳相比，对高温的反应更为敏感。高温胁迫后，耐热品种根系保护酶活性比对照上升或持平，热敏感品种比对照明显降低，不同品种SOD活性差异极显著。     

镉胁迫对抽穗期水稻生理生化特性的影响

[目的]研究抽穗期镉胁迫对不同水稻生理生化的影响。[方法]采用土培法,研究镉胁迫(镉离子浓度为0、50和100μmol/L)下4个水稻品种(盐粳7号、楚粳香1号、嘉育253、南恢511)生理生化指标的变化,包括SOD、POD、CAT保护酶、丙二醛、脯氨酸、可溶性糖、叶绿素、光合速率等。[结果]4个品种SOD酶活性在镉胁迫下极不稳定,低浓度镉处理下,嘉育253和盐粳7号的SOD活性分别下降54.62%、29.60%,高浓度镉处理下分别增加47.58%、29.20%,楚粳优1号在表现为低促高浓抑的现象;在低浓度镉处理下楚粳优1号和嘉育253的POD活性下降最明显,不同品种间差异显著;高镉处理下,盐粳7号CAT活性较对照增加101.2%;盐粳7号在高浓度镉处理下脯氨酸含量与对照相比增加了74%,不同浓度之间差异显著;4个品种的MDA变化趋势基本一致,盐粳7号和南恢511在低浓度镉处理下MDA含量分别下降7.4%、2.0%。随着镉浓度增加,2个品种的MDA含量与低浓相比分别增加5.0%、1.9%。镉胁迫下不同品种叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量的反应不同,总体上变化不明显。盐粳7号在高浓度镉处理下脯氨酸含量与对照相比增加了74%,不同浓度之间差异显著。[结论]该研究为生产安全无公害稻米提供技术基础和科学依据。     

低温胁迫对烟草膜保护酶系统的影响

[目的]探索低温对烟草的伤害机制。[方法]以烤烟品种红花大金元（耐寒性较强）和V2（耐寒性较弱）为供试材料,分别于幼苗期对其进行不同温度处理（①22-25℃（对照）;②（5±0.5）℃;③25℃/5℃（昼/夜）;④（8±0.5）℃,研究不同处理烟草膜保护酶活性的变化情况。[结果]在低温胁迫下,烟草幼苗的过氧化氢酶（CAT）、超氧化物岐化酶（SOD）活性均有所降低,其中CAT活性呈曲线的下降趋势,SOD活性呈直线下降趋势;过氧化物酶（POD）活性与CAT、SOD活性的变化趋势相反。相关分析结果表明,POD与CAT、SOD活性呈极显著负相关,而CAT与SOD活性呈极显著正相关。耐寒性较强的品种可保持较高的SOD、CAT和POD活性。[结论]该研究为抗寒性烟草品种的选育提供了参考。     

苗期抗旱花生品种的筛选

为了研究干旱胁迫对不同花生品种保护酶活性的影响,以10个不同花生品种为供试材料,采用沙培培养的方法,以正常供水材料为对照,设置聚乙二醇模拟干旱胁迫处理,对供试品种抗旱性进行鉴定。结果表明,随着干旱胁迫的时间延长,叶片及根部SOD、POD和CAT活性因品种不同而表现出不同程度差异。利用隶属函数分析得出10个品种抗旱性强弱,奇山208和四粒红为抗旱性强品种;花育36号和丰花5号中度抗旱品种;海花1号、白沙1 016和荣丰8号对干旱性弱;丰花3号、鲁花11和山花10号对干旱敏感。     

不同马铃薯品种苗期叶片对低温胁迫的生理响应

【目的】研究不同马铃薯品种苗期对低温胁迫的生理响应,为探索马铃薯耐寒机制及耐寒品种的早期选育提供理论依据。【方法】以低温敏感型品种费乌瑞它、中薯3号和耐寒品种桂农薯1号、桂农薯4号苗期植株为试验材料,利用人工气候箱进行5℃低温胁迫处理,于处理后0、1、2、3、5和7 d分别取样并测定叶片中过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性及可溶性糖、可溶性蛋白、丙二醛(MDA)和脯氨酸含量。【结果】5℃持续胁迫3 d对叶片造成的伤害在外观形态上开始出现,胁迫5 d后品种间存在明显差异。受低温胁迫后,各品种叶片POD、CAT和SOD活性及可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量整体上均呈升高趋势,峰值出现时间存在差异;随着低温胁迫时间的延长,各生理指标升降变化趋势不同。在低温胁迫5 d时,耐寒品种的酶活性和脯氨酸含量均高于低温敏感型品种,费乌瑞它的可溶性糖和可溶性蛋白含量则显著低于其他品种(P<0.05,下同)。低温胁迫提高了各品种的叶片MDA含量,在低温胁迫第5 d时,低温敏感型品种的MDA含量高于耐寒品种。相关性分析结果表明,SOD活性与可溶性糖含量呈显著正相关,与MDA含量呈显著负相关;POD活性与CAT活性和脯氨酸含量呈显著正相关;CAT活性与脯氨酸含量呈极显著正相关(P<0.01)。【结论】POD、CAT和SOD活性及MDA和脯氨酸含量可作为鉴定马铃薯品种耐寒性强弱的生理指标,低温胁迫第5 d可作为早期筛选耐寒材料的时间节点。4个马铃薯品种苗期耐寒性强弱依次为桂农薯4号>桂农薯1号>中薯3号>费乌瑞它。     

辐照育种杂交水稻Ⅱ优838的耐热性鉴定

采用田间和实验室耐热鉴定相结合的方法对水稻Ⅱ优838的耐热性进行了系统鉴定。结果表明,在自然高温胁迫下,Ⅱ优838的剑叶叶绿素含量、结实率和产量比其他9个参试水稻品种都高;在实验室人工气候箱高温胁迫下,Ⅱ优838的剑叶叶绿素含量与超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性比父本辐恢838受影响小。由此可知,Ⅱ优838对高温具有较好的耐受性,且在耐热性上父本辐恢838的贡献大于母本。