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水稻原产于热带和亚热带地区,在出苗和幼苗发育的早期阶段易受低温胁迫。我国长江中下游及华南地区在3-4月易出现“倒春寒”,将对水稻种子生产带来严重危害。因此,本文以杂交水稻种子隆香优130和株两优06为材料,研究N-乙酰-L-半胱氨酸(NAC)、褪黑素(MT)引发处理对水稻种子抗寒性的影响。探讨引发处理后的种子经历低温逆境(15℃)11d及随后恢复生长(25℃)3d的发芽率、幼苗生长素质、抗氧化酶活性、谷胱甘肽、脯氨酸含量及抗寒相关基因表达的变化,为提高水稻种子抗寒性提供理论基础和实用技术。主要研究结果如下:1.研究了不同浓度NAC引发对低温逆境下两个杂交水稻品种种子发芽、幼苗生长及基因表达的影响,确定了隆香优130、株两优06种子最佳引发浓度分别为0.1mM、0.25mM。与未引发经历低温逆境的对照比,NAC引发显著提高隆香优130、株两优06低温逆境(11d)后种子发芽率33.2%和7.2%;低温逆境并恢复生长后,显著缩短平均发芽时间1.9d和1.2d,显著提高发芽指数1.2和1.5,显著提高活力指数9.4和8.5;同时低温逆境(11d)后、恢复生长(3d)后,幼苗叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,还原型谷胱甘肽(GSH)、脯氨酸(Pro)含量均显著提高,超氧阴离子(O2·-)、过氧化氢(H2O2)、丙二醛(MDA)含量显著下降;经NAC引发后,幼苗叶片中与冷信号转导的相关基因(OsCPK24、OsP5CS、OsPRP、OsWRKY45)及与抗氧化酶相关的基因(OsCATa、OsCATb、OsCATc、OsAPXa、OsAPXb)的表达均显著上调。表明,NAC引发增强了幼苗抗氧化能力,减轻氧化胁迫带来的伤害,提高了杂交水稻种子的抗寒性。2.研究了不同浓度MT引发对低温逆境下两种杂交水稻种子发芽、幼苗生长及基因表达的影响。与未引发的种子比,隆香优130和株两优06种子经最佳引发浓度0.2mM MT引发后,显著提高低温逆境(11d)后的发芽率18.0%和16.0%;恢复生长后(3d),显著提高发芽指数1.5和1.6,显著缩短平均发芽时间1.2d和1.5d,显著提高活力指数9.7和11.6,幼苗叶片中抗氧化酶SOD、CAT、APX、POD活性,谷胱甘肽含量均显著提高,H2O2、MDA含量显著降低,同时幼苗叶片中与冷信号转导、编码抗氧化酶相关的基因的表达均显著上调。表明,MT引发通过增强水稻幼苗抗氧化酶活性、增加GSH含量以清除过量的H2O2,减少低温逆境下产生的MDA,提高杂交水稻种子的抗寒性,促进幼苗生长。综上所述,N-乙酰-L-半胱氨酸和褪黑素可以作为有效的引发剂,2种药剂适宜浓度的引发均能通过提高抗氧化酶活性,增加GSH含量、抗寒相关基因表达,促进低温逆境下种子萌发、幼苗早期生长,增强杂交水稻种子的抗寒性。