镉积累差异水稻品种生长发育对清除NO的响应

作者：曾晶; **; 荣湘民^*; 张振华^*

来源：植物营养与肥料学报, 2021, 27(02): 322-331.

• 水稻基因型
• 镉胁迫
• NO信号
• NO清除剂
• NR还原酶抑制剂

[目的]研究一氧化氮(NO)对镉(Cd)胁迫下水稻苗期生理生化及氮代谢响应的调节作用,探讨通过清除NO提高水稻耐Cd能力的措施。[方法]以Cd高积累(TN1)和Cd低积累(春江06)品种为材料,进行了Cd胁迫(40μmol/L)水培试验。以Cd胁迫营养液为对照,在对照基础上设置添加硝普钠(Cd+SNP)、添加NO清除剂CPTIO (Cd+CPTIO)、添加硝酸还原酶抑制剂钨酸钠(Cd+TU)处理,共4个处理。处理后12天,测定不同处理对水稻幼苗生长、NO3--N分配、根系特性及光合特性的影响。[结果]NO对高Cd和低Cd积累水稻品种的影响不同。与对照相比,Cd+SNP处理降低高Cd积累水稻品种幼苗地上部和地下部NO3--N含量,但对幼苗生物量和氮素吸收没有显著抑制效果;Cd+CPTIO处理会提高幼苗生长、氮素积累量及氮效率(P<0.05);增加或清除NO处理均显著降低了地上部和地下部的Cd含量。对于低Cd积累水稻品种,Cd+SNP、Cd+CPTIO、Cd+TU处理间幼苗生物量、氮素吸收量均无显著差异。[结论]品种基因型对NO信号的调节敏感度不同,高Cd积累品种清除NO处理可以显著抑制Cd的吸收和向地上部的运转,促进幼苗的生长和对氮素的吸收利用,抑制硝酸还原酶活性处理缓解Cd胁迫促进幼苗生长的效果不稳定。而对于低Cd积累水稻品种,清除NO处理也有一定的缓解Cd吸收和向地上运转的效果,但其重要性不如基因本身的拒Cd能力。因此,Cd胁迫下,高Cd积累水稻品种采用清除NO的措施可有效缓解Cd胁迫,促进水稻的生长,但对于低Cd积累水稻品种,清除NO也可以进一步降低Cd的向上运输,但是对水稻幼苗生长和氮素利用的影响不显著。

• 单位
  湖南农业大学; 湖南省土壤肥料研究所