不同水稻品种幼苗响应碱胁迫的生理差异及胁迫等级构建

作者：路旭平; 李芳兰; 石亚飞; 张娟伟; 杨文伟; 罗成科^*; 田蕾; 李培富

来源：生态环境学报, 2021, 30(08): 1757-1768.

DOI：10.16258/j.cnki.1674-5906.2021.08.023

• 水稻
• 碱胁迫
• pH
• 幼苗
• 生理
• 胁迫指数

目前关于不同耐碱水稻品种响应碱胁迫的生理差异缺乏系统性的研究,依据生理生化指标计算胁迫指数并确定胁迫等级的方法较少见。为进一步阐明水稻耐碱的生理机制、提高水稻耐碱性和明确水稻抗碱等级,以碱敏感品种"中花11"和耐碱品种"宁粳52"为材料,设3个碱浓度水平(10、20和30 mmol·L-1)和3个pH水平(pH 8.65、pH 9.55和pH 10.50),探究碱胁迫对不同耐碱水稻品种幼苗叶片相对含水量、叶绿素(Chla、Chlb、Chl)含量、叶绿素a/b(Chla/b)、丙二醛(MDA)含量、脂氧合酶(LOX)活性、活性氧(O2·–和H2O2)含量、渗透调节物质(Pro、SS、SP)含量、抗氧化酶(SOD、POD和CAT)活性、还原型抗坏血酸(ASA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量的影响,通过主成分分析提取关键生理参数并建立碱胁迫等级。结果表明,(1)在碱胁迫条件下,耐碱品种"宁粳52"能维持更高的Chla、Chlb和Chl含量、Chla/b和叶片相对含水量,保持较低的MDA含量、LOX活性、O2·–和H2O2含量,合成更多的SOD、POD和CAT活性、Pro、SS、SP、ASA和GSH含量。(2)通过主成分分析,挑选出Chla、SOD、MDA、H2O2、SS、ASA等关键指标,并计算胁迫指数Z,将水稻受害划分为正常(0≤Z<1)、轻度(1≤Z<4)、中度(4≤Z<7)、重度(7≤Z<10)、特重度(10≤Z)5个等级。(3)与20C(碱浓度为20 mmol·L-1、pH 10.50)相比,供试材料在30A(30 mmol·L-1、pH 8.65)处理下MDA含量、LOX活性、活性氧含量和胁迫指数均下降,说明在碱浓度大于20 mmol·L-1时,低碱浓度与高pH对水稻的伤害大于高碱浓度低pH。因此,在碱化土种植水稻时应考虑总盐碱浓度和pH共同对水稻生长的影响。

• 单位
  宁夏大学