盐-旱复合胁迫下水稻根系的形态和生理特征及其与产量形成的关系

作者：朱旺; 张翔; 耿孝宇; 张哲; 陈英龙; 韦还和; 戴其根; 许轲; 朱广龙; 周桂生; 孟天瑶^*

来源：中国水稻科学, 2023, 37(06): 617-627.

DOI：10.16819/j.1001-7216.2023.230504

• 盐-旱复合胁迫
• 水稻
• 根系形态生理
• 产量

【目的】明确盐-旱复合胁迫影响水稻根系形态生理及产量形成的作用机制。【方法】以江苏沿海滩涂大面积种植的常规粳稻南粳9108为试材，设置对照(无胁迫，CK)、单一盐胁迫(0.15s，盐浓度0.15%;0.3s，盐浓度0.3%)、单一干旱胁迫(DJ，拔节期干旱；DH，抽穗期干旱)和盐-旱复合胁迫(0.15s+DJ、0.15s+DH、0.3s+DJ、0.3s+DH)，比较研究盐-旱复合胁迫下水稻根系形态生理的变化特征及其与物质生产和产量形成的内在关联。【结果】与对照相比，单一盐胁迫(0.15s、0.3s)下水稻产量降幅为25.8%和65.0%；单一干旱胁迫(DJ、DH)下产量降幅为4.3%和22.3%；盐-旱复合胁迫(0.15s+DJ、0.3s+DJ、0.15s+DH和0.3s+DH)下产量降幅分别为33.3%、67.3%、48.3%和72.6%。单一盐胁迫和盐-旱复合胁迫处理的每盆穗数、每穗粒数、结实率和千粒重均显著低于对照，且盐-旱复合胁迫下水稻各产量构成因素均显著低于单一盐胁迫和干旱胁迫。单一盐胁迫、干旱胁迫和盐-旱复合胁迫下水稻成熟期地上部干物质量和收获指数均低于对照，且盐-旱复合胁迫下植株地上部和根系干物质量、根冠比和收获指数均低于单一盐胁迫和干旱胁迫。与对照相比，单一盐胁迫和盐-旱复合胁迫处理下根长、根表面积、根直径、根系氧化力和伤流强度均受到显著抑制，且在盐-旱复合胁迫下的抑制效应大于单一盐胁迫和干旱胁迫。单一盐胁迫、干旱胁迫和盐-旱复合胁迫处理降低了水稻叶片净光合速率和叶绿素含量，尤其在盐-旱复合胁迫下降幅更大。【结论】盐-旱复合胁迫显著抑制水稻根系形态生理，进而影响叶片光合生理、同化物积累以及产量形成，且其抑制效应高于单一盐胁迫和干旱胁迫，具有叠加效应。

• 单位
  江苏省作物遗传生理重点实验室; 扬州大学