四倍体海稻86的诱导、鉴定及其耐盐碱特性评价分析

作者：李航宇; 刘心诚; 贺文婷; 刘可意; 乔振华; 吕品苍; 张献华; 何玉池; 蔡得田; 宋兆建^*

来源：作物学报, 2023, 1-20.

• 海稻86
• 离体染色体加倍
• 四倍体
• 耐盐碱性
• 发芽势
• 发芽率
• 生理生化指标

多倍体化是植物进化的重要趋势之一。与二倍体植物相比，多倍体植物往往具有更强的抗耐性。海稻86是具有强耐盐碱能力的水稻种质资源，在盐碱地开发应用和粮食增产研究中具有重要利用价值。为充分利用多倍体植物抗逆性增强的优势，选育耐盐碱能力更强的四倍体水稻新品种，本研究以海稻86为基础，对其进行离体染色体加倍获得海稻86同源四倍体；以海稻86-4x和海稻86-2x发芽期和幼苗期NaCl、Na2CO3和PEG6000胁迫处理的表型指标及生理生化指标鉴定，检测两者的耐盐碱特性及差异。结果表明：(1) 通过离体染色体加倍可高效诱导获得四倍体植株，加倍率达27.63%。(2) 与海稻86-2x相比，海稻86-4x的细胞核DNA含量及根尖染色体数目增加一倍；形态及农艺性状发生明显变化，如植株变矮、茎秆变粗、单株有效穗数减少、籽粒及千粒重增大、每穗总粒数及每穗实粒数减少、结实率降低等。(3) 在发芽期，海稻86-4x的发芽势、发芽率、芽长、根长、根数、含水量最高，海稻86-2x次之，对照黄华占最低；海稻86-4x的盐碱害率最小、盐碱害等级最低，海稻86-2x次之，对照黄华占的盐碱害率最大、盐碱害等级最高。(4) 在幼苗期，海稻86-4x的脯氨酸和叶绿素含量最高、丙二醛含量和相对电导率最低，超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性最高，海稻86-2x次之，而对照黄华占的脯氨酸和叶绿素含量最低、丙二醛含量和相对电导率最高、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性最低。综上可知，与海稻86-2x相比，海稻86-4x在表型指标和生理生化指标上均表现出明显的耐盐碱性优势，具有更强的耐盐碱能力。该研究结果为深入解析海稻86的耐盐碱机制奠定基础，也为耐盐碱四倍体水稻新品种的选育提供了材料基础和理论依据。

• 单位
  湖北大学; 生命科学学院