ABA缓解盐胁迫下水稻幼苗叶片和根系伤害的效应及生理机制

来源 :广东海洋大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:soy_chen
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在不同的环境胁迫中,非生物胁迫被认为是胁迫的主要来源,是农业生产的重要制约因素。脱落酸(ABA)作为调节代谢的重要小分子,在响应非生物胁迫中起着至关重要的作用。本研究旨在探讨盐胁迫下叶面喷施ABA对两种不同耐盐性基因型水稻(超优千号和黄华占)叶片和根系生理特性的调控机制。试验分两部分进行,前期通过盆栽试验研究叶面喷施ABA对盐胁迫下(50 m M Na Cl)水稻幼苗(二叶一心期)生长的影响,以此筛选出ABA最适浓度用于后续试验。第二部分试验利用最适浓度的ABA,于水稻二叶一心期采用叶面喷施的方式研究盐胁迫后2、4、6、8、10 d的水稻叶片和根系形态及一系列生理特性。主要研究结果如下:(1)在正常条件和盐胁迫下,低浓度(2.5、5.0 mg L-1)ABA均促进水稻幼苗的生长,其中5.0 mg L-1为最适浓度;而高浓度(7.5、10.0 mg L-1)ABA处理在一定程度上抑制幼苗生长;(2)ABA(5.0 mg L-1,下同)处理提高了盐胁迫下水稻苗高、茎基宽、叶长、叶面积、根长、根表面积、根体积、根平均直径、地上部干重、根干重和根冠比;(3)ABA处理显著提高了幼苗叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素含量;可以缓解盐胁迫对水稻幼苗的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)伤害;ABA处理(盐处理第8 d)还显著提高了PSII的最大光化学效率(Fv/Fm)、PSII的潜在活性(Fv/F0)、PSII的电子转移速率(Fm/F0);而对非光化学猝灭系数(NPQ)、光化学荧光猝灭系数(Qp)、PSII的有效光化学效率(Qy)和荧光下降率(Rfd)的调控不显著;(4)ABA在不同的盐处理时间内减少了叶片和根系的丙二醛(MDA)和过氧化氢(H2O2)含量,增强了超优千号根系过氧化氢酶(CAT)活性和叶片中的过氧化物酶(POD)活性;对于黄华占,ABA使根系中的CAT和超氧化物歧化酶(SOD)活性增强,其根系和叶片中的抗坏血酸过氧化物酶(APX)及POD活性呈先降低后增强的趋势;ABA处理提高了盐胁迫下2个品种叶片中的抗坏血酸(As A)、还原型谷胱甘肽(GSH)含量和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性,相比于叶片,根系中的调控更为显著;ABA处理降低了根系中GSH含量。此外,ABA处理增加了2个品种根系和叶片的可溶性蛋白含量。这些酶促抗氧化酶及非酶促抗氧化酶系统的变化对盐胁迫下水稻幼苗的生长抑制起到一定的缓解作用;(5)ABA处理显著降低了2个品种叶片的Na+含量,显著提高了叶片和根系中K+、Mg2+和Ca2+含量及K+/Na+、Mg2+/Na+、Ca2+/Na+,一定程度上减轻了离子毒害;(6)ABA处理提高了盐胁迫下2个品种叶片的1-氨基环丙烷羧酸(ACC)、反式玉米素(TZ)、异戊烯基腺苷(IPA)、生长素(IAA)和ABA等内源激素含量。综上,5 mg L-1ABA能有效缓解盐胁迫对水稻幼苗叶片和根系的伤害,可以应用于生产实践。
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