不同基因型水稻适应低磷和水分胁迫的生理调控特征

作者：田仓; 吴龙龙; 张露; 黄晶; 朱练峰; 虞轶俊; 张均华; 武美燕; 曹小闯; 金千瑜

来源：西南农业学报, 2022, 35(01): 65-73.

DOI：10.16213/j.cnki.scjas.2022.1.009

• 磷
• 水分胁迫
• 生物量
• 生理特性
• 适应机制
• 水稻

【目的】阐明不同磷水平和水分胁迫对不同基因型水稻生长发育、磷吸收利用的影响及其适应性调控机制，以期为进一步挖掘利用抗逆基因选育水稻新品种，提高稻田水磷资源利用效率提供理论依据。【方法】以常规粳稻(Nipponbare,Nip)、籼稻(Kasalath,Kas)和旱稻502 (Upland rice,U502) 3种不同基因型水稻为供试材料，采用水培培养法对比分析了不同磷水平和水分胁迫对水稻干物质积累、磷吸收、氧化损伤水平、渗透调节物质和抗氧化酶活性的影响。【结果】与正常磷水平相比，低磷胁迫显著抑制了不同基因型水稻(Nip、Kas和U502)生物量和磷吸收累积量，增加水稻根系和叶片氧化损伤水平，且水分胁迫进一步加剧了低磷对Nip和Kas水稻的抑制作用；但是水分胁迫对U502水稻生物量无显著影响。相反，低磷胁迫显著提高了Nip、U502和Kas水稻根系和叶片酸性磷酸酶活性，且Nip和U502水稻可通过增加根系磷含量和磷分配比例增强其低磷胁迫适应能力，而Kas水稻可通过提高其根系生物量和根冠比提高磷吸收利用能力。同时，不同基因型水稻均可通过提高根系和叶片渗透调节物质(如脯氨酸、花青素)和抗氧化酶(如SOD、POD和CAT)活性来提高其抗水分和低磷胁迫能力。【结论】水稻可通过增加根系吸收或吸收后再分配策略、渗透调节物质和抗氧化酶活性提高其低磷和水分胁迫胁迫适应能力，且不同水稻品种间存在显著的基因型差异。

• 单位
  长江大学; 中国水稻研究所; 水稻生物学国家重点实验室