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盐胁迫下海水稻抗逆生理响应分析
引用本文:王旭明,赵夏夏,陈景阳,许江环,周柏霖,王盼盼,莫素,莫俊杰,谢平,周鸿凯.盐胁迫下海水稻抗逆生理响应分析[J].中国生态农业学报,2019,27(5):747-756.
作者姓名:王旭明  赵夏夏  陈景阳  许江环  周柏霖  王盼盼  莫素  莫俊杰  谢平  周鸿凯
作者单位:广东海洋大学农学院 湛江 524088,广东海洋大学农学院 湛江 524088,广东海洋大学农学院 湛江 524088,广东海洋大学农学院 湛江 524088,广东海洋大学农学院 湛江 524088,广东海洋大学农学院 湛江 524088,广东海洋大学农学院 湛江 524088,广东海洋大学农学院 湛江 524088,广东海洋大学农学院 湛江 524088,广东海洋大学农学院 湛江 524088
基金项目:国家自然科学基金项目(41073059)、广东省高等教育高校创新强校工程项目(GDOU2017052604,2017KZDXM044)、广东省农业科技创新及推广项目(2018LM2173)和湛江市科技计划项目(2015A03015)资助
摘    要:以海水稻品种‘FL478’‘JX99’‘Pokkali’和盐敏感品种‘IR29’为材料,设置6个土壤含盐量(0 g·kg-1、1 g·kg-1、2 g·kg-1、3 g·kg-1、4 g·kg-1、5 g·kg-1),在防雨大棚下进行盆栽试验,孕穗期测定水稻叶片的丙二醛含量、细胞膜透性、可溶性糖含量、脯氨酸含量,以及Δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)、鸟氨酸-δ-氨基转移酶(δ-OAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性,旨在探讨盐胁迫下海水稻渗透调节物质、抗逆酶与海水稻耐盐性的关系,为海水稻耐盐基因的发掘和耐盐品种的选育提供理论依据。结果表明:1)盐胁迫抑制了海水稻叶绿素的合成与积累,表现为水稻叶片的叶绿素含量随盐胁迫梯度的增加而减少,但其叶绿素含量显著高于盐敏感水稻品种。2)海水稻和盐敏感水稻的可溶性糖对盐胁迫的响应差异显著,其中土壤含盐量0~3 g·kg-1胁迫下,盐敏感水稻叶片的可溶性糖含量的增加显著高于海水稻,但是在土壤含盐量4~5 g·kg-1下,海水稻叶片的可溶性糖积累量显著高于盐敏感水稻品种。3)随盐胁迫加剧海水稻和盐敏感水稻叶片的丙二醛积累,造成细胞膜透性逐渐增大,但是海水稻品种丙二醛的积累量显著低于盐敏感对照,这表明海水稻叶片细胞膜损伤较小。4)盐胁迫下,4个水稻叶片的脯氨酸含量和P5CS、δ-OAT、SOD活性随盐胁迫浓度增加均表现出先升高后降的趋势,海水稻和盐敏感水稻分别在3 g·kg-1、2 g·kg-1盐浓度达到峰值,而海水稻植株的游离脯氨酸积累量、P5CS、δ-OAT和SOD活性显著高于盐敏感水稻。5)盐胁迫下海水稻可溶性糖、脯氨酸和P5CS之间呈极显著正的简单相关和偏相关性。因此,海水稻的抗盐性为生理性耐盐:在盐胁迫下,植株脯氨酸合成酶P5CS和δ-OAT均被激活,脯氨酸合成的两个途径(谷氨酸→脯氨酸和鸟氨酸→脯氨酸)同时增强,促使植株游离脯氨酸的快速积累。同时,由于植株游离脯氨酸快速积累,也助于植株SOD活性的激活,有效降低活性氧的积累,并通过合成可溶性糖与脯氨酸协同缓解渗透胁迫,而表现为较强的耐盐性。

关 键 词:海水稻  盐胁迫  抗逆生理  渗透调节  抗逆酶活性
收稿时间:2018/7/10 0:00:00
修稿时间:2019/1/10 0:00:00

Physiological adversity resistance of sea rice to salinity stress
WANG Xuming,ZHAO Xiaxi,CHEN Jingyang,XU Jianghuan,ZHOU Bolin,WANG Panpan,MO Su,MO Junjie,XIE Ping and ZHOU Hongkai.Physiological adversity resistance of sea rice to salinity stress[J].Chinese Journal of Eco-Agriculture,2019,27(5):747-756.
Authors:WANG Xuming  ZHAO Xiaxi  CHEN Jingyang  XU Jianghuan  ZHOU Bolin  WANG Panpan  MO Su  MO Junjie  XIE Ping and ZHOU Hongkai
Institution:College of Agriculture, Guangdong Ocean University, Zhanjiang 524088, China,College of Agriculture, Guangdong Ocean University, Zhanjiang 524088, China,College of Agriculture, Guangdong Ocean University, Zhanjiang 524088, China,College of Agriculture, Guangdong Ocean University, Zhanjiang 524088, China,College of Agriculture, Guangdong Ocean University, Zhanjiang 524088, China,College of Agriculture, Guangdong Ocean University, Zhanjiang 524088, China,College of Agriculture, Guangdong Ocean University, Zhanjiang 524088, China,College of Agriculture, Guangdong Ocean University, Zhanjiang 524088, China,College of Agriculture, Guangdong Ocean University, Zhanjiang 524088, China and College of Agriculture, Guangdong Ocean University, Zhanjiang 524088, China
Abstract:
Keywords:Sea rice  Salt stress  Anti-stress physiology  Osmotic regulation  Resistance enzyme activity
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