水楊酸減輕水稻高溫傷害的機(jī)理研究.pdf

1、近年來(lái)，極端高溫氣候頻發(fā)，嚴(yán)重影響水稻產(chǎn)量的形成，研究水稻耐熱性風(fēng)險(xiǎn)栽培技術(shù)可為我國(guó)糧食安全提供重要幫助。作為一種信號(hào)分子，越來(lái)越多的研究表明水楊酸(SA)可顯著增強(qiáng)植物耐熱性，然而有關(guān)水楊酸在水稻的應(yīng)用效果的報(bào)道較少，且其作用機(jī)理還有待闡明。鑒此，本項(xiàng)研究將以耐熱性差異較大的水稻品種為材料，于水稻穎花分化期，花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂期及開(kāi)花期高溫脅迫10-15d，在比較花期高溫對(duì)水稻葉片及穎花影響差異的基礎(chǔ)上，研究(1)SA減輕高溫抑制水稻

2、穎花分化的作用途徑;(2)高溫下SA防止水稻穎花退化及花粉粒敗育的作用機(jī)制。高溫處理溫度設(shè)計(jì)為39-43℃，水楊酸噴施濃度為0，10，100，1000，10000及50000μmol/L，均于高溫處理前噴施。研究表明:
　　1.花期高溫脅迫對(duì)水稻穎花的傷害大于劍葉。高溫下2個(gè)水稻品種N22和GT937結(jié)實(shí)率均大幅度下降，而劍葉凈光合速率處理間差異不顯著，甚至稍高于常溫處理。水稻穎花及劍葉對(duì)高溫響應(yīng)的差異與其組織溫度有關(guān)，40℃高溫

3、天氣下水稻穎花的溫度達(dá)38℃以上，而劍葉僅在35℃左右。高溫下劍葉蒸騰速率比穎花高2倍以上，推測(cè)劍葉較高的蒸騰速率是劍葉溫度較低的主要原因。
　　2.耐熱性差異較大的兩個(gè)水稻品種N22和GT937，40℃高溫下穗溫分別為38.4℃和38.0℃，但N22的結(jié)實(shí)率下降幅度要明顯小于GT937。筆者認(rèn)為可能與穎花抗氧化酶活性的變化有關(guān)，高溫下N22穎花抗氧化酶活性的下降幅度較小，而GT937出現(xiàn)大幅度下降的趨勢(shì)。此外，N22高溫處理的穎

4、花MDA含量稍高于對(duì)照，而GT937則顯著高于對(duì)照;
　　3.水稻穎花分化期噴施適宜濃度水楊酸可有效減輕高溫對(duì)穎花分化的影響。高溫下100μmol/LSA處理的超級(jí)稻甬優(yōu)12每穗實(shí)粒數(shù)比0μmol/L處理高近80粒，僅比常溫處理少16粒。SA提高超級(jí)稻甬優(yōu)12每穗粒數(shù)的原因主要有:(1)顯著增強(qiáng)水稻穎花抗氧化酶活性，防止了丙二醛等傷害物質(zhì)含量的增加;(2)促進(jìn)穎花中IAA和BR含量的增加，尤其前者，差異達(dá)顯著水平，從而有利于水稻光

5、合產(chǎn)物向穗部轉(zhuǎn)移，高溫下100μmol/L處理的穎花可溶性糖含量顯著高于0μmol/L就是很好的證明;
　　4.SA可減輕水稻花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂期高溫對(duì)常優(yōu)1號(hào)每穗粒數(shù)及結(jié)實(shí)率的不利影響。高溫下，100μmol/L SA處理的每穗粒數(shù)比0μmol/L多10粒左右，但結(jié)實(shí)率高了近一倍。相對(duì)于0μmol/L處理，100μmol/L處理的花粉粒育性及二次枝梗數(shù)均有所增加，尤其是前者，差異達(dá)顯著水平。此外，該處理的穎花抗氧化酶活性、可溶性