油菜素内酯引发对盐胁迫下水稻幼苗生长及生理特性的影响

作者：尚秉琛; 何昊; 李丹丹; 杨书运; 蒋跃林^*

来源：江西农业大学学报, 2023, 45(04): 795-805.

DOI：10.13836/j.jjau.2023074

• 油菜素内酯
• 种子引发
• 水稻
• 盐胁迫

【目的】水稻（Oryza sativa L.）作为我国主要的粮食作物之一，在日益增长的盐渍化风险下，种植安全受到了严重的威胁。油菜素内脂（brassinosteroid,BR）是一种天然植物激素，可促进细胞的生长与分裂，增强光合作用。因此，探究BR引发对盐胁迫下水稻种子萌发及幼苗生长的影响，选取最适BR浓度，为应对盐碱地对水稻生产安全的制约具有重要意义。【方法】以皖稻34为供试材料。利用100 mmol/L的NaCl溶液模拟盐胁迫，设置浓度分别为0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0 mg/L的BR溶液对水稻种子进行引发，以未引发无盐胁迫处理作为对照1(CK)，未引发有盐胁迫处理作为对照2(S-CK)，测量水稻种子发芽指标以及根苗生长情况，并监测水稻幼苗抗氧化酶活性、糖代谢指标和叶绿素含量。【结果】盐胁迫下水稻生长受到明显抑制，与CK相比水稻种子发芽率，发芽势，发芽指数和活力指数分别降低12.93%、49.13%、39.69%、59.73%；水稻幼苗鲜重和苗长分别降低29.62%、28.60%。超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）、过氧化物酶（peroxidase,POD）和过氧化氢酶（catalase,CAT）活性受到不同程度的抑制，阻碍了叶绿素的合成，然而增加了丙二醛、可溶性糖和脯氨酸含量，并提高了蔗糖磷酸合成酶（sucrose phosphate synthase,SPS）、蔗糖合成酶（sucrose synthase,SS）活性；与S-CK相比，利用BR引发显著提高水稻种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数等发芽指标（P<0.05），促进根系幼苗的生长，提高叶绿素a(50.67%)、叶绿素b含量（59.12%），降低了水稻叶片中丙二醛含量（13.61%～22.80%），增加水稻幼苗叶片可溶性糖含量（26.52%～37.51%）、脯氨酸含量（8.84%～21.40%），提高抗氧化酶以及蔗糖代谢酶活性。【结论】BR引发可有效维持水稻正常的光合作用以及相关蔗糖代谢，缓解渗透压并降低膜脂过氧化带来的损伤，提升水稻幼苗抗盐性，其中以1.0 mg/L浓度效果最佳。选取1.0 mg/L浓度BR进行种子引发可提高盐碱地水稻种植安全，确保国家粮食安全体系和战略储备。

• 单位
  安徽农业大学; 南京信息工程大学