国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

S-誘抗素對不同鹽脅迫下水稻生理特性及產(chǎn)量的影響

2023-11-14 12:51:44蔣文鑫馬國輝趙黎明黃安琪馮乃杰鄭殿峰鄒武龍
核農(nóng)學(xué)報 2023年12期
關(guān)鍵詞:分蘗期鹽濃度拔節(jié)期

蔣文鑫 馬國輝, 趙黎明, 黃安琪 馮乃杰 鄭殿峰 鄒武龍

(1廣東海洋大學(xué)濱海農(nóng)業(yè)學(xué)院,廣東 湛江 524088;2湖南雜交水稻研究中心雜交水稻國家重點實驗室,湖南 長沙 410125;3江西新瑞豐生化股份有限公司,江西 吉安 343000)

鹽脅迫作為限制作物生產(chǎn)最主要的非生物脅迫之一,可對作物生長發(fā)育和生理過程產(chǎn)生破壞性影響[1]。水稻屬于鹽敏感作物,水稻植株的生長發(fā)育極易受到鹽脅迫的限制。鹽脅迫對水稻植株生長發(fā)育的傷害主要包括兩個階段。首先是滲透脅迫,主要是由于土壤中高濃度的鹽分降低了土壤水勢,使植株吸水困難,造成生理干旱,阻礙植株正常生長分蘗或因難以獲得充足的養(yǎng)分而未能成穗,進一步影響水稻產(chǎn)量[2-4]。其次為離子脅迫,主要是因為葉片積累過量的Na+抑制其他離子的吸收和轉(zhuǎn)運,從而產(chǎn)生毒害[5]?;钚匝酰╮eactive oxygen species,ROS)參與植物生長中的一些重要代謝過程,鹽脅迫誘導(dǎo)產(chǎn)生過量的ROS,引起氧化應(yīng)激反應(yīng),加劇細胞膜脂過氧化,破壞植物的生化代謝過程[6]。水稻對鹽脅迫的響應(yīng)較為復(fù)雜,受脅迫時間、生長狀況等多方面的影響[7]。因此,深入研究水稻耐鹽的生理機制對增強水稻的耐鹽能力具有重要意義。

S-誘抗素又名“脫落酸”(abscisic acid,ABA),在植物應(yīng)答逆境脅迫中發(fā)揮至關(guān)重要的調(diào)節(jié)功能[8]。SABA 作為抗蒸騰劑,能誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉,降低蒸騰速率[9]。目前,已有大量研究表明ABA 能提高植物的抗逆性。如Hussain 等[7]研究表明,用5 μmol·L-1ABA 外源處理可顯著促進水稻生長,提高光合速率和花粉活力,進而增加產(chǎn)量,提高水稻耐鹽性;在鹽脅迫條件下,ABA 處理提高了水稻幼苗存活率并促進其生長發(fā)育[10];在玉米中,外源脫落酸可以通過調(diào)整氣孔形態(tài)特征和空間分布格局,進一步優(yōu)化葉片的氣體交換過程,最終緩解NaCl對玉米生長和發(fā)育過程造成的生理脅迫[11];黃安琪等[12]研究發(fā)現(xiàn),S-ABA 浸種能有效緩解水稻幼苗期不同鹽濃度的鹽害,促進水稻幼苗生長,提高水稻生理特性。上述結(jié)果為研究S-ABA 在提高水稻耐鹽性方面提供了科學(xué)依據(jù),然而,有關(guān)S-ABA對不同程度鹽脅迫下各生育時期水稻生理特性和產(chǎn)量性狀的影響鮮有研究?;诖?,本研究以水稻品種湘兩優(yōu)900 為試驗材料,研究不同程度鹽脅迫下葉面噴施S-ABA 對水稻表型、生理性狀及產(chǎn)量的影響,揭示S-ABA 對鹽脅迫下水稻不同生育時期的生理調(diào)控機制,以期為水稻栽培中減輕鹽脅迫損傷提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為雜交稻湘兩優(yōu)900,由湖南雜交水稻研究中心提供;供試藥劑為有效成分0.03%的S-誘抗素(S-ABA)水劑(商品名“芽可喜”),由江西新瑞豐生化股份有限公司提供。

1.2 試驗方法

于2022年8—12月在廣東海洋大學(xué)日光連棟溫室進行。秧苗培育:采用常規(guī)方法進行浸種、催芽、育秧;人工栽插,育秧至四葉一心,并選取生長一致的秧苗移栽至不漏水塑料桶中(上直徑27.5 cm、下直徑18.5 cm、高23 cm),定期補充水分保持水層。塑料桶內(nèi)裝風(fēng)干土8 kg,每桶4穴,每穴2株,每穴之間間距10 cm,插秧深度為1.5 cm。試驗用土為磚紅壤,土壤理化性質(zhì)為:pH 值7.02,有機質(zhì)3.52 g·kg-1,堿解氮1.26 mg·kg-1,速效磷2.62 mg·kg-1,速效鉀83.39 mg·kg-1。

S-ABA 和NaCl處理:于苗期(兩葉一心)和分蘗盛期(苗期處理后第35天)葉面噴施0.03% S-ABA(稀釋1 000 倍),以濕潤不流滴為宜。分別于苗期(三葉一心)進行第一次NaCl 處理,鹽脅迫后澆灌清水至移栽;移栽至返青第5 天進行第二次NaCl 處理,設(shè)置0%(清水)、0.3%(2.925 g·L-1NaCl)、0.6%(5.85 g·L-1NaCl)模擬鹽脅迫條件。共設(shè)置6 個處理:CK(鹽濃度0%)、N1(鹽濃度0.3%)、N2(鹽濃度0.6%)、S(噴施S-ABA)、SN1(鹽濃度0.3%+噴施S-ABA)、SN2(鹽濃度0.6%+噴施S-ABA)。試驗采用完全隨機設(shè)計,3 次生物學(xué)重復(fù),于分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期對各處理倒2葉和倒3葉進行取樣,保存于-80 ℃冰箱待測。

基于大田施肥方式(公頃用量)換算施肥用量。在移栽前2 d 施用基肥,即0.062 g·kg-1氮肥(尿素)、0.090 g·kg-1磷肥(過磷酸鈣)和0.056 g·kg-1鉀肥(氯化鉀)。一周后施用分蘗肥,每桶施氮肥0.069 g·kg-1。于分蘗期每桶施用0.09 g·kg-1尿素,穗分化期每桶施用0.09 g·kg-1尿素和0.07 g·kg-1氯化鉀。其中尿素含氮量為46.3%,磷酸二胺含氮量和P2O5量分別為15%和45%,氯化鉀含K2O 量為60%。其中氮肥用量為∶基肥∶蘗肥∶穗肥=4∶3∶3,磷肥全部用于基肥,鉀肥的用量為基肥∶穗肥=1∶1。根據(jù)苗況定期補充肥料,定期噴施農(nóng)藥防蟲防病。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 形態(tài)指標測定 于分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期隨機挑選長勢一致的8 株水稻測量苗高、莖粗、葉面積(主莖倒2、倒3 葉),然后105 ℃殺青30 min,80 ℃烘干至恒重,稱量干物質(zhì)重。

1.3.2 葉片葉綠素含量的測定 采用乙醇浸提法[13],GENESYS 180 紫外-可見分光光度計(美國Thermo 公司)測定溶液在665、649 和470 nm 處的吸光值。并計算葉綠素a(chlorophyll a,Chla)、葉綠素b(chlorophyll b,Chlb)、類胡蘿卜素和總?cè)~綠素(total chlorophyll,Total Chl)含量。

1.3.3 葉片光合參數(shù)的測定 采用LI-6400XT便攜式光合測定系統(tǒng)(美國LI-COR公司)于上午9∶00—11∶30測定水稻植株倒2 葉的凈光合速率(net photosynthetic rate,Pn)、氣孔導(dǎo)度(stomatal conductance,Gs)、胞間CO2濃度(intercellular CO2concentration,Ci)、蒸騰速率(transpiration rate,Tr)。每個處理重復(fù)測定8 次。光合有效輻射設(shè)定值為1 000 μmol·m-2·s-1,CO2濃度為400 μmol·mol-1。

1.3.4 生理指標的測定 丙二醛(malondialdehyde,MDA)和可溶性蛋白含量參照《植物生理學(xué)實驗指導(dǎo)》[14]的方法進行測定;過氧化氫(hydrogen peroxide,H2O2)含量參照Feng等[15]描述的碘化鉀法進行測定;超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、過氧化物酶(peroxidase,POD)、過氧化氫酶(catalase,CAT)和抗壞血酸過氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)活性參照《植物生理生化實驗原理與技術(shù)》[16]的方法進行測定;還原型抗壞血酸(ascorbic acid,AsA)和谷胱甘肽(glutathione,GSH)含量參照李忠光等[17]的方法進行測定。

1.3.5 產(chǎn)量及其構(gòu)成指標測定 于成熟期,在各處理隨機選取5 桶測定有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、一次枝梗數(shù)、二次枝梗數(shù)、結(jié)實率和千粒重,產(chǎn)量以單桶粒重表示。

1.4 統(tǒng)計分析

采用Microsoft Excel 2019 處理原始數(shù)據(jù),用SPSS 25.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行單因素方差(One-way ANOVA)分析和Duncan 多重比較,用Microsoft Excel 2019 和Origin 2021軟件繪制圖表。

2 結(jié)果與分析

2.1 S-ABA對鹽脅迫下水稻形態(tài)指標的影響

由表1 可知,隨著鹽濃度的增加,鹽脅迫對各生育期(分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期)水稻生長的抑制作用增強。與CK(鹽濃度0%)相比,鹽處理下水稻的株高、莖粗、葉面積和干物質(zhì)重整體顯著下降,且下降幅度隨鹽濃度的增加而增大;非鹽脅迫下,S(S-ABA)處理降低了水稻在分蘗期和拔節(jié)期的株高,顯著提高了拔節(jié)期的干物質(zhì)重以及抽穗期的株高和葉面積。噴施S-ABA有效緩解了鹽脅迫對水稻植株的傷害。與N1(鹽濃度0.3%)、N2(鹽濃度0.6%)相比,SN1(鹽濃度0.3%+噴施S-ABA)和SN2(鹽濃度0.6%+噴施S-ABA)處理水稻分蘗期株高、分蘗期和抽穗期葉面積分別相應(yīng)顯著增加。SN2處理莖粗和干物質(zhì)重在分蘗期和抽穗期整體顯著高于鹽處理,其中SN1 處理水稻株高、莖粗、葉面積、干物質(zhì)重在分蘗期較N1 分別增加4.94%、22.30%、16.88%和14.88%,在拔節(jié)期分別增加8.68%、5.09%、21.54%和35.78%,在抽穗期分別增加5.46%、2.70%、23.75%和2.78%;SN2 處理水稻株高、莖粗、葉面積、干物質(zhì)重在分蘗期較N2 分別增加12.26%、20.45%、50.80%和67.21%,在拔節(jié)期分別增加8.84%、36.84%、50.80%和72.31%,在抽穗期分別增加7.77%、20.31%、25.73%和15.69%。上述結(jié)果表明,鹽脅迫抑制了水稻地上部生長,S-ABA 處理能有效緩解鹽脅迫對水稻的危害,從而改善水稻地上部生長狀況,且S-ABA 對鹽脅迫下水稻拔節(jié)期形態(tài)指標的調(diào)控效果優(yōu)于其他時期。

表1 S-ABA對鹽脅迫下水稻形態(tài)指標的影響Table 1 Effects of S-ABA on rice morphological indexes under salinity stress

2.2 S-ABA對鹽脅迫下水稻光合色素含量的影響

由圖1可知,鹽脅迫處理對水稻葉片的光合色素含量產(chǎn)生了明顯影響,拔節(jié)期和抽穗期N1、N2 處理水稻光合色素含量較CK 的降幅隨鹽濃度的增加而增大。N1 處理下分蘗期水稻葉綠素a、葉綠素b 和總?cè)~綠素含量較CK 有所增加,但未達到顯著水平。拔節(jié)期和抽穗期鹽脅迫處理加快了水稻葉片光合色素的分解,其中N2 處理下分蘗期葉綠素b 和總?cè)~綠素含量、拔節(jié)期葉綠素a 和類胡蘿卜素含量、抽穗期各光合色素含量均較CK 顯著降低。與鹽處理(N1、N2)相比,SN1、SN2 處理提高了鹽脅迫下水稻的光合色素含量,其中SN2 處理增幅較大,與N2 處理相比,分蘗期、拔節(jié)期和抽穗期SN2 處理葉綠素a 含量分別增加28.39%、27.17%和30.07%;葉綠素b 含量分別增加109.72%、35.97%和17.06%;總?cè)~綠素含量分別增加16.22%、10.23% 和29.31%;類胡蘿卜素含量分別增加46.03%、29.23%和27.08%??傮w而言,與鹽處理相比,施用S-ABA 提高了水稻葉片的光合色素含量,表明S-ABA能有效減緩葉片光合色素的降解。

2.3 S-ABA對鹽脅迫下水稻氣體交換參數(shù)的影響

由圖2 可知,鹽度水平的增加改變了光合作用屬性。與CK 相比,N1 和N2 處理下水稻葉片凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、胞間二氧化碳濃度(Ci)和蒸騰速率(Tr)均有不同程度的下降,以N2降低更為顯著。與CK 相比,N2 處理分蘗期水稻葉片Pn、Gs、Ci 和Tr 分別降低8.60%、10.00%、9.27%和26.07%;拔節(jié)期分別降低29.96%、56.00%、39.56%和26.07%;抽穗期分別降低31.24%、51.28%、46.68%和52.65%。然而,在外源施加S-ABA 后觀察到不同。與N1 處理相比,SN1 處理分蘗期Pn、Gs 和Tr 及拔節(jié)期Pn、抽穗期葉片各氣體交換參數(shù)均顯著提高。除抽穗期Pn 顯著低于N2 處理外,SN2 處理其他時期水稻葉片各氣體交換參數(shù)均顯著高于N2 處理。非鹽脅迫下,S-ABA 處理較CK 顯著提高了分蘗期Gs 和抽穗期Pn,但顯著降低了抽穗期Gs和Tr。上述結(jié)果表明,S-ABA處理對緩解鹽脅迫下水稻葉片光合色素降解、提高水稻植株光合能力具有積極影響。

圖2 S-ABA對鹽脅迫下水稻光合參數(shù)的影響Fig.2 Effect of S-ABA on photosynthetic parameters of rice under salt stress

2.4 S-ABA對鹽脅迫下水稻膜脂過氧化產(chǎn)物的影響

由圖3 可知,不同鹽脅迫條件下各生育時期水稻葉片的丙二醛(MDA)含量均較CK 顯著增加,以分蘗期增幅最大,N1、N2 處理增幅分別達57.93%和146.54%。與鹽處理相比,鹽脅迫條件下的S-ABA 處理顯著減少了分蘗期、拔節(jié)期和抽穗期水稻葉片的MDA 含量,其中,SN1 處理各時期較N1 處理分別減少11.20%、8.99%和7.75%,SN2 處理較N2 處理分別減少24.40%、17.47%和36.33%。與CK 相比,鹽脅迫下水稻葉片H2O2含量呈升高的趨勢,拔節(jié)期出現(xiàn)峰值。N1和N2處理下水稻葉片H2O2含量在拔節(jié)期分別較CK增加12.83%和15.93%,抽穗期分別增加4.55%和7.44%。SN1、SN2處理下水稻葉片H2O2含量分別較N1、N2顯著降低。分蘗期、拔節(jié)期和抽穗期SN1 處理下水稻葉片H2O2含量較N1處理分別降低14.38%、7.06%和4.35%;SN2處理較N2處理分別降低27.33%、8.78%和8.85%。上述結(jié)果表明,與CK相比,鹽脅迫下施加S-ABA(SN1、SN2 處理)減少了水稻葉片中的MDA 和H2O2積累,減輕了ROS導(dǎo)致的膜脂過氧化損傷程度。

圖3 S-ABA對鹽脅迫下水稻膜脂過氧化產(chǎn)物的影響Fig.3 Effect of S-ABA on lipid peroxidation products of rice membrane under salt stress

2.5 S-ABA對鹽脅迫下水稻抗氧化物酶活性的影響

由圖4 可知,水稻葉片的抗氧化物酶活性對鹽脅迫及S-ABA 的響應(yīng)程度不盡相同。與CK 相比,水稻葉片的抗氧化物酶活性在鹽脅迫處理(N1、N2)下以POD 和APX 活性響應(yīng)達顯著水平。隨著生育期的推進,鹽脅迫處理下SOD、POD、CAT 活性呈先升高后降低的趨勢,APX 活性呈逐漸升高的趨勢。與鹽脅迫處理相比,施加S-ABA 提高了水稻的抗氧化物酶活性,分蘗期的POD、CAT 和APX 活性均表現(xiàn)為SN1 較N1、SN2較N2顯著增加;拔節(jié)期和抽穗期的CAT和APX 活性也表現(xiàn)為SN1較N1、SN2較N2顯著增加,其中以SN2處理抗氧化物酶活性增幅最大。與N2 相比,SN2 處理分蘗期、拔節(jié)期和抽穗期SOD 活性分別增加22.45%、11.72%和7.80%,POD 活性分別增加20.04%、21.14%和26.80%,CAT 活性分別增加21.54%、42.02% 和19.26%,APX 活性分別增加26.62%、24.57% 和23.06%。上述結(jié)果表明,施用S-ABA 可有效緩解鹽脅迫下的氧化損傷,提高水稻的耐鹽性。

2.6 S-ABA 對鹽脅迫下水稻AsA 和GSH 含量的影響

AsA 和GSH 作為重要的非酶促抗氧化物質(zhì),參與植株多種不同的代謝過程,直接影響植物的生長[18]。由圖5 可知,在拔節(jié)期和抽穗期,N1、N2 處理下水稻AsA和GSH含量較CK呈現(xiàn)增加趨勢,且隨著鹽濃度的增加和生育時期的延長其含量增加越顯著。SN1、SN2處理下水稻AsA 和GSH 含量分別較N1、N2 處理增加,且在拔節(jié)期和抽穗期達到顯著水平。其中,SN1處理下水稻的AsA 和GSH 含量在拔節(jié)期較N1 處理分別增加3.27% 和11.12%,抽穗期分別增加15.98% 和11.15%;SN2 處理下水稻的AsA 和GSH 含量在拔節(jié)期較N2 處理分別增加16.68%和6.85%,抽穗期分別增加11.56%和10.49%。上述結(jié)果表明,鹽脅迫下施加S-ABA 能促進AsA 和GSH 含量的增加,維持鹽脅迫下水稻正常的生理進程。

圖5 S-ABA對鹽脅迫下水稻AsA和GSH含量的影響Fig.5 Effects of S-ABA on AsA and GSH content in rice under salt stress

2.7 S-ABA對鹽脅迫下水稻滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響

植物會通過增加滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的生成量來響應(yīng)逆境脅迫。由圖6 可知,分蘗期和抽穗期鹽脅迫處理較CK 顯著增加了水稻葉片中的可溶性蛋白含量。與CK相比,N1處理分蘗期和抽穗期可溶性蛋白含量分別增加10.77%和3.46%;N2 處理分蘗期和抽穗期可溶性蛋白含量分別增加11.25%和3.49%。非鹽脅迫下,S-ABA 處理分蘗期可溶性蛋白含量顯著高于CK。施加S-ABA 整體顯著促進了水稻在鹽脅迫處理下的可溶性蛋白的合成,在分蘗期和抽穗期,SN1處理可溶性蛋白含量較N1 分別增加2.34%和2.59%,SN2 處理較N2分別增加2.33%和8.83%。上述結(jié)果表明,施加SABA 能維持鹽脅迫下水稻植株正常的滲透壓和水勢,從而穩(wěn)定細胞膜結(jié)構(gòu)。

圖6 S-ABA對鹽脅迫下水稻滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響Fig.6 Effect of S-ABA on osmotic substances in rice under salt stress

2.8 S-ABA 對鹽脅迫下水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成指標的影響

籽粒發(fā)育程度是估測產(chǎn)量的關(guān)鍵。由表2可知,與CK 相比,鹽脅迫處理(N1、N2)顯著降低了水稻的千粒重和產(chǎn)量,減產(chǎn)率分別達21.09%和55.16%。此外,鹽脅迫抑制了水稻的枝梗數(shù)、有效穗數(shù)和結(jié)實率。與N1、N2 處理相比,SN1、SN2 處理顯著增加了水稻的有效穗數(shù)、結(jié)實率、千粒重和產(chǎn)量,其中SN1 處理有效穗數(shù)、結(jié)實率、千粒重和產(chǎn)量較N1 分別增加17.17%、16.13%、7.79%和37.47%;SN2 處理較N2 分別增加22.78%、25.26%、8.52%和70.18%。與鹽脅迫處理相比,在不同鹽度水平下施加S-ABA 均顯著增加了千粒重,S-ABA 對籽粒發(fā)育的積極影響可能是由于湘兩優(yōu)900 水稻品種具有較高的光合特性(Pn 和葉綠素含量)。

表2 S-ABA對鹽脅迫下水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成指標的影響Table 2 Effects of S-ABA on yield and composition index of rice under salt stress

3 討論

鹽脅迫對水稻生理和生長產(chǎn)生多方面的影響,受生長階段和脅迫的嚴重程度而變化[19]。短時間內(nèi)的鹽脅迫會導(dǎo)致植物葉片快速失水,加劇植物滲透脅迫,導(dǎo)致氧化還原不平衡并抑制植物正常生長[20]。本研究發(fā)現(xiàn),鹽脅迫明顯抑制水稻的生長和其他農(nóng)藝參數(shù),且抑制效果隨鹽濃度的增加而增強。葉面噴施SABA 可通過促進植株生長,增大莖粗、葉面積和地上部生物量來緩解鹽脅迫對水稻的危害,表明S-ABA 對增強水稻植株對鹽脅迫的耐受性,改善鹽脅迫下水稻植株的生長具有重要作用。上述指標可作為評價水稻耐鹽性的參考,這對鹽堿地規(guī)?;N植水稻,特別是鹽堿地直播栽培全苗研究具有重要意義。

鹽脅迫對植株生長發(fā)育、光合系統(tǒng)、生理代謝均有明顯的抑制作用[21-24]。前人在小麥等作物的研究中發(fā)現(xiàn),鹽脅迫會降低植株葉片葉綠素含量,導(dǎo)致葉片枯黃萎焉甚至抑制植物生長[25-27]。本試驗結(jié)果表明,鹽脅迫下水稻葉片葉綠素含量隨鹽脅迫程度的增加呈先升高后降低的趨勢,與前人研究結(jié)果相似[28-29],這可能是由于絕大部分葉綠素a分子和全部葉綠素b分子具有收集光能的作用,鹽脅迫破壞了葉綠素與葉綠體蛋白的結(jié)合,導(dǎo)致游離的葉綠素增加。試驗結(jié)果中生長后期葉片葉綠素含量下降的原因可能是因為類囊體薄膜具有不穩(wěn)定性,葉綠素酶活性增加,葉綠素結(jié)構(gòu)逐漸裂解,葉綠素合成速率減慢。鹽脅迫會顯著抑制水稻葉片的光合作用進程[30-32]。本試驗結(jié)果表明,鹽脅迫下水稻各光合參數(shù)較對照均呈明顯下降的趨勢,說明鹽脅迫對葉片光合作用和氣孔關(guān)閉有一定影響。相反,外源施用SABA可緩解鹽脅迫對水稻葉片光合的抑制作用。究其原因,一方面是由于S-ABA 可通過抑制葉綠素降解來提高葉綠素含量,促進光合作用,這對后期庫的儲存有重要意義;另一方面可能是因為氣孔導(dǎo)度的增加誘導(dǎo)蒸騰速率升高,以維持鹽脅迫下凈光合速率的穩(wěn)態(tài)。

有研究表明,逆境脅迫能促使植株抗氧化系統(tǒng)的快速響應(yīng),增強植株耐逆境脅迫能力[33-36]。AsA 和GSH 是植物調(diào)節(jié)細胞功能的代謝物質(zhì),能有效去除ROS 含量以維持細胞穩(wěn)態(tài)[37]。本研究發(fā)現(xiàn),鹽脅迫下水稻葉片抗氧化酶活性增加,加劇膜脂過氧化進程;MDA和H2O2含量增加;同時鹽脅迫下AsA和GSH含量在分蘗期減少,但在拔節(jié)期和抽穗期增加,表明它們參與調(diào)節(jié)ROS 水平并能夠增強水稻的耐鹽性。與鹽處理相比,經(jīng)S-ABA 處理后葉片CAT、APX 和POD 活性增幅明顯,推測由其發(fā)揮主要作用以清除生物自由基,提高膜穩(wěn)定性,從而緩解細胞氧化損傷。SN1、SN2 處理通過在拔節(jié)期顯著增加CAT 和APX 活性來清除積累過量的H2O2,說明較高水平的抗氧化酶活性能緩沖鹽脅迫下的氧化還原狀態(tài),清除ROS 及膜脂過氧化產(chǎn)物,進而表明S-ABA 能有效緩解鹽脅迫對細胞膜的損傷。逆境脅迫下,小分子類物質(zhì)的抗氧化劑參與到植株ROS 的清除過程中,可溶性蛋白作為具有保水能力的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)[38],其含量的提高能緩解鹽脅迫引起的滲透脅迫和離子毒害。鹽脅迫下施加S-ABA 處理提高了葉片中可溶性蛋白含量,有利于降低滲透勢和維持水勢,維持蛋白質(zhì)和膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。

鹽脅迫對水稻的影響主要表現(xiàn)在有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)和結(jié)實率的下降,從而造成產(chǎn)量下降[39]。在鹽脅迫期間應(yīng)用外源S-ABA 會抑制乙烯產(chǎn)生,增強碳同化,促進光合作用,從而增加千粒重和單株產(chǎn)量[40-41]。本試驗同樣發(fā)現(xiàn),鹽脅迫顯著抑制了水稻的有效穗數(shù)和結(jié)實率,降低了水稻的千粒重和產(chǎn)量。S-ABA 能緩解鹽脅迫下水稻產(chǎn)量的損傷并對產(chǎn)量構(gòu)成指標有促進作用,主要通過增加有效穗數(shù)、穗粒數(shù)及千粒重等,即庫的增加,最終增加水稻的實際產(chǎn)量。

4 結(jié)論

本試驗結(jié)果表明,鹽脅迫抑制各生育期內(nèi)水稻植株生長,且抑制效果隨鹽濃度的增加而增強,鹽脅迫降低了株高、莖粗、葉面積及干物質(zhì)重,葉綠素合成在分蘗期提高,在拔節(jié)至抽穗期降低。同時,鹽脅迫抑制了水稻光合進程,破壞了光合結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性;提高抗氧化物酶活性,導(dǎo)致ROS 代謝紊亂,加劇膜脂過氧化損傷,從而造成產(chǎn)量下降。S-ABA 處理能有效改善不同鹽脅迫水平下水稻的農(nóng)藝性狀和光合特性,增加不同鹽脅迫下水稻株高、莖粗、葉面積和干物質(zhì)重,提高葉片光合色素含量,誘導(dǎo)葉片抗氧化酶活性的增強;通過提高葉片中非酶促抗氧化劑含量來降低滲透勢,降低膜損傷程度,從而減輕鹽脅迫對水稻植株的損傷,提高水稻耐鹽性;同時通過改善氣體交換參數(shù),增強水稻光合作用和物質(zhì)同化能力,進而增加水稻的千粒重和產(chǎn)量。綜上,S-ABA 可廣泛應(yīng)用于水稻生產(chǎn),以實現(xiàn)鹽脅迫下水稻的增產(chǎn)。

猜你喜歡
分蘗期鹽濃度拔節(jié)期
不同鹽分條件下硅對兩個高羊茅品種生物量分配和營養(yǎng)元素氮、磷、鉀吸收利用的影響
香稻分蘗期減氮側(cè)深施液體肥對產(chǎn)量和氮素利用的影響
2021年山西省小麥返青拔節(jié)期主要病蟲發(fā)生趨勢預(yù)報
混合鹽堿脅迫對醉馬草種子萌發(fā)及幼苗生理特性的影響
硅對不同抗性高羊茅耐鹽性的影響
主鹽濃度對Au-Pt 合金催化劑性能的影響
早稻二化螟的綜合防治
淺談水稻分蘗期和灌漿期的田間管理技術(shù)要點
拔節(jié)期弱光脅迫對揚麥15麥秸營養(yǎng)成分和體外發(fā)酵的影響
核質(zhì)互作型雄性不育水稻分蘗期超氧化物歧化酶和丙二醛含量變化
犍为县| 阜宁县| 常宁市| 陵川县| 吉木萨尔县| 台中市| 阿克苏市| 八宿县| 邛崃市| 赣州市| 台南县| 汉阴县| 灌南县| 平武县| 深水埗区| 香河县| 贵溪市| 林州市| 毕节市| 资中县| 来宾市| 白银市| 临朐县| 章丘市| 英山县| 双辽市| 静乐县| 南充市| 集安市| 正安县| 凉城县| 上栗县| 六枝特区| 津南区| 政和县| 阜城县| 农安县| 濮阳县| 绍兴市| 鄢陵县| 长兴县|