不同供氮水平条件下盐胁迫对水稻光合及生理特性的影响

来源 :吉林农业大学 | 被引量 : 13次 | 上传用户:whbniuniu
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本文为了解不同浓度氮肥在提高水稻耐盐性中的作用,以九稻13号和吉粳88号两个常规北方粳稻品种为供试材料,其中九稻13号为耐盐水稻品种,吉粳88号为盐敏感水稻品种。在人工植物生长气候室内采用水培培养法,不同供氮水平条件下培养的水稻植株在孕穗初期进行盐胁迫,重点研究了不同浓度盐胁迫后,水稻在孕穗期的株高、生物量、光合特性和某些生理特性等的变化,以期为盐碱地耐盐碱水稻品种的选育及高产栽培技术提供理论依据。结果表明:1.不同供氮水平下盐胁迫对水稻株高及生物量的影响盐胁迫使两个品种的株高均呈下降变化趋势,1N水平培养条件下水稻植株的株高与对照未达显著差异水平,其他供氮水平培养下均达显著差异水平;盐胁迫下,水稻植株地上部分和根系的鲜重与干重显著下降,盐胁迫对叶的伤害大于对茎的伤害;随着氮浓度的升高,植株地上部分和根系鲜重与干重均呈先增加后下降的单峰曲线变化,低氮水平培养的水稻植株根系生物量大于高氮水平,与对照相比,同一盐浓度下植株生物量均表现为1N水平培养的植株下降的百分率最小。2.不同供氮水平下盐胁迫对水稻叶片光合特性的影响盐胁迫下,两个水稻品种的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和表观叶肉导度(AMC)显著下降;随着供氮水平的增加,水稻叶片Pn、Gs、Tr和AMC均呈先增加后下降的单峰曲线变化;低氮水平培养的水稻植株在盐胁迫后胞间CO2浓度(Ci)变化不大,气孔限制值升高也不显著,由此推测低氮水平培养的水稻植株在盐胁迫后净光合速率下降的原因是由非气孔限制因素引起的,而高氮水平下其在盐胁迫后Ci显著下降,且Ls显著升高,说明高氮水平培养的水稻植株在盐胁迫后净光合速率下降的原因还增加了气孔限制因素。随着盐浓度的升高,Ci下降越来越明显,Ls的升高也越来越显著,说明气孔限制因素在逐渐增加。同时AMC显著下降,由此我们推测,RuBPCase活性的下降是导致水稻叶片净光合速率下降的主要非气孔限制因素。不同处理下,九稻13号的Pn、Gs、Tr和AMC均高于吉粳88号,且盐胁迫后,九稻13号的Pn、Gs、Tr和AMC下降幅度小于吉粳88号,说明盐胁迫下九稻13号的光合能力高于吉粳88号。3.不同供氮水平下盐胁迫对水稻叶片及根系生理特性的影响盐胁迫下两个水稻品种的叶片抗氧化酶SOD、POD、CAT显著提高,叶片和根系中可溶性糖和脯氨酸等大量积累,同时叶片丙二醛含量和膜透性显著增加,耐盐品种体内抗氧化酶活性和可溶性糖、脯氨酸含量高于盐敏感品种,丙二醛含量和膜透性低于盐敏感品种。在盐胁迫后,1/2N水平下培养的水稻植株叶片抗氧化酶SOD、POD、CAT活性及体内脯氨酸、可溶性糖含量显著高于其他氮水平,膜透性和丙二醛含量均低于其他氮水平,由此我们推测用1/2N水平的营养液培养水稻可提高水稻的渗透调节能力,从而增强其在孕穗期的抗盐能力。4.盐胁迫对正常供氮水平下水稻叶片叶绿素荧光特性的影响盐胁迫下两个水稻品种叶片叶绿素含量、最大荧光(Fm)、Fv/Fo、Fv/Fm、Fv′/Fm′、ΦPSII、表观光合量子传递效率(ETR)和光化学猝灭系数(qP)下降,初始荧光(Fo)、非光化学猝灭系数(qN)升高。盐敏感品种各指标上升或下降的幅度均高于耐盐品种,耐盐品种在盐胁迫下能有效的保持PSⅡ的光化学活性,同时能更有效的将过剩的光能以热能形式散失掉,从而保护了光合结构,避免光合速率过度下降。本研究结果表明,盐胁迫导致水稻生物量积累下降,光合速率下降,脯氨酸、可溶性糖含量、抗氧化酶活性升高,丙二醛含量和膜透性增加。耐盐水稻品种的各项指标均优于盐敏感品种。1/2N水平营养液培养的水稻植株在盐胁迫后能保持较高的生物量积累和光合作用能力,且抗氧化酶活性、脯氨酸、可溶性糖含量为最高,丙二醛含量和膜透性增加也增加最小。由此我们推测用1/2N水平的营养液培养水稻可提高水稻的渗透调节能力,从而增强其在孕穗期的抗盐能力。
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