低温下不同香稻品种苗期的形态生理响应

doi:10.3969/j.issn.1006-8082.2019.02.006

摘要/Abstract

摘要：

对不同香稻品种苗期的耐冷性进行初步鉴定和评价，以筛选出耐冷性较强的香稻品种，为香稻苗期的低温伤害机理提供依据。以超级常规香稻玉香油占为对照，研究了低温对7个常规香稻品种（巴斯马蒂、桂香占、农香18、湘晚籼13、象牙香占、中香1号、美香占2号）苗期的幼苗素质、幼苗光合生理特性、幼苗叶片叶绿素荧光、幼苗抗氧化酶活性及丙二醛含量等生理指标的影响。结果表明，桂香占、农香18、湘晚籼13、中香1号及美香占2号的成活率与对照无显著差异，而巴斯马蒂和象牙香占的成活率则比对照显著降低；香稻品种干质量增长变化幅度为14.84%~39.84%，鲜质量增长变化幅度为2.17%~28.34%，农香18、湘晚籼13及中香1号的干质量和鲜质量受低温影响较小。此外，低温处理后，株成活率较高品种幼苗在光合生理特性、荧光特性、抗氧化酶活性等方面表现出一定优势。桂香占、农香18、湘晚籼13、中香1号及美香占2号在苗期有较强的耐低温能力，而巴斯马蒂和象牙香占的耐低温能力则较差。

关键词: 香稻, 苗期, 低温, 形态生理, 光合特性, 叶绿素荧光, 抗氧化酶

Abstract:

The purpose of this study was to preliminary identify and evaluate the cold tolerance of different fragrant rice varieties at seedling stage, and to screen out the fragrant rice varieties with strong cold tolerance at seeding stage, finally to provide the basis for the hypothermia injury mechanism of fragrant rice at seedling stage. Taking super inbred fragrant rice variety Yuxiangyouzhan as control, the effects of low temperature on seedling quality, photosynthetic physiological characteristics, chlorophyll fluorescence, antioxidant enzyme activity and malondialdehyde（MDA） contents of seven inbred fragrant rice varieties （Basmati, Guixiangzhan, Nongxiang 18, Xiangwanxian 13, Xiangyaxiangzhan, Zhongxiang 1, Meixiangzhan 2） were studied. The survival rate of fragrant rice varieties Guixiangzhan, Nongxiang 18, Xiangwanxian 13, Zhongxiang 1 and Meixiangzhan 2 had no significant difference with the control, while the survival rate of Basmati and Xiangyaxiangzhan was significantly reduced. The variation range of dry weight of fragrant rice varieties was 14.84%~39.84%, and that of fresh weight was 2.17%~28.34%. With the low temperature treatment, Nongxiang 18, Xiangwanxian 13 and Zhongxiang 1 had higher survival rate than other cultivars, due to their dry weight and fresh weight were less affected. Moreover, the cultivars with higher survival rate showed some advantages in photosynthetic physiological characteristics, fluorescence characteristics and antioxidant enzyme activities. Guixiangzhan, Nongxiang 18, Xiangwanxian 13, Zhongxiang 1 and Meixiangzhan 2 showed strong low temperature resistance, while Basmati and Xiangyaxiangzhan were poor.

Key words: fragrant rice, seedling stage, low temperature, morphology and physiology, photosynthetic characteristics, chlorophyll fluorescence, antioxidant enzymes

中图分类号:

S511.37

赖日芳1,2,3#,栗书莹1#,岑振博1,甘道建4,唐湘如1,2,3,段美洋1,2,3,潘圣刚1,2,3,田华1,2,3,王树丽1,2,3,莫钊文1,. 低温下不同香稻品种苗期的形态生理响应[J]. 中国稻米, DOI: 10.3969/j.issn.1006-8082.2019.02.006 .

参考文献

[1]    李霞，戴传超，程睿，等. 不同生育期水稻耐冷性的鉴定及耐冷性差异的生理机制[J]. 作物学报，2006，32（1）：76-83.
[2]    肖国超，徐庆国. 水稻耐冷性的研究与进展[J]. 作物研究，2005（S1）：266-272.
[3]    张蕊. 低温下外源水杨酸对水稻幼苗生理生化特性的影响研究[D]. 重庆：西南大学，2006.
[4]    杨文飞，杜永林，顾大路，等. 4种调节物质对水稻耐低温能力的影响[J]. 江苏农业学报，2017（4）：739-746.
[5]    JIA Y, ZOU D, WANG J, et al. Effects of γ-aminobutyric Acid, glutamic acid, and calcium chloride on rice （Oryza sativa L.） under cold stress during the early vegetative stage[J]. J Plant Growth Regul, 2017, 36（1）: 240-253.
[6]    曹娜，陈小荣，贺浩华，等. 抽穗扬花期不同灌水处理对晚稻抵御低温、产量和生理特性的影响[J]. 应用生态学报，2017，28（12）：3 935-3 944.
[7]    ZHAO J, ZHANG S, YANG T, et al. Global transcriptional profiling of a cold‐tolerant rice variety under moderate cold stress reveals different cold stress response mechanisms[J]. Physiol Plant, 2015, 154（3）: 381-394.
[8]    KIM S I, TAI T H. Evaluation of seedling cold tolerance in rice cultivars: a comparison of visual ratings and quantitative indicators of physiological changes[J]. Euphytica, 2011, 178（3）: 437-447.
[9]    CUI S, HUANG F, WANG J, et al. A proteomic analysis of cold stress responses in rice seedlings[J]. Proteomics, 2005, 5（12）: 3 162-3 172.
[10] 潘英华，郑薇薇，李金杰，等. 水稻耐冷性鉴定及定位研究概况[J]. 中国农学通报，2010，26（17）：54-59.
[11] 曾跃华，谭旭生，管恩相，等. 水稻新品种耐低温鉴定试验研究初报及建议[J]. 中国稻米，2016，22（3）：21-24.
[12] 张巍巍，柴永山，孙玉友，等. 黑龙江不同积温带水稻品种对不同时段低温冷害的适应性研究[J]. 中国稻米，2016，22（5）：38-41.
[13] STHAPIT B R, WITCOMBE J R. Inheritance of tolerance to chilling stress in rice during germination and plumule greening[J]. Crop sci, 1998, 38（3）: 660-665.
[14] 刘之熙，刘云开，詹庆才. 水稻孕穗期耐冷基因的CAPs标记辅助选择[J]. 湖南农业大学学报：自然科学版，2008，34（2）：127-131.
[15] 周新桥，陈达刚，李丽君，等. 华南双季超级稻始穗期低温胁迫及耐冷性评价[J]. 湖南农业大学学报：自然科学版，2008，34（4）：388-392.
[16] 任红茹，荆培培，胡宇翔，等. 孕穗期低温对水稻生长及产量形成的影响[J]. 中国稻米，2017，23（4）：56-62.
[17] 王抄抄，孔雷蕾，李妹娟，等. 分蘖期控水处理对超级稻产量和生理特性的影响[J]. 华北农学报，2015，30（5）：146-152.
[18] 罗昊文，钟卓君，聂俊，等. 超声波处理对粤晶丝苗生理特性及产量、品质的影响[J]. 中国稻米，2017，23（2）：64-67.
[19] 罗昊文，孔雷蕾，钟卓君，等. 淹水胁迫对水稻玉香油占秧苗生长和生理特性的影响[J]. 作物杂志，2017（1）：135-139.
[20] 范平珊，罗昊文，段美洋，等. 浅水灌溉对直播稻秧苗形态特征和生理特性的影响[J]. 华北农学报，2017，32（5）：185-191.
[21] 熊振民，闵绍楷，王国梁，等. 早籼品种苗期耐冷性的遗传研究[J]. 中国水稻科学，1990，4（2）：75-78.
[22] ZHANG Y, XIANG J, CHEN H, et al. Physiological characterization of green turning of rice seedlings at different temperatures[J]. Agric Sci Technol, 2015, 16（7）: 1 390.
[23] 王亚男，范思静. 低温胁迫对水稻幼苗叶片生理生化特性的影响[J]. 安徽农业科学，2017，45（5）：8-9.
[24] 眭晓蕾，毛胜利，王立浩，等. 低温对弱光影响甜椒光合作用的胁迫效应[J]. 核农学报，2008，22（6）：880-886.
[25] 杜晓华，齐阳阳，李建飞，等. 低温胁迫对大花三色堇和角堇光合作用与叶绿素荧光的影响[J]. 西北农业学报，2017，26（10）：       1 499-1 506.
[26] 陈建明，俞晓平，程家安. 叶绿素荧光动力学及其在植物抗逆生理研究中的应用[J]. 浙江农业学报，2006，18（1）：0-55.
[27] ZHANGg Q, CHEN Q, WANG S, et al. Rice and cold stress： methods for its evaluation and summary of cold tolerance-related quantitative trait loci[J]. Rice, 2014, 7（1）: 24.
[28] GUO Z, OU W, LU S, et al. Differential responses of antioxidative system to chilling and drought in four rice cultivars differing in sensitivity[J]. Plant Physiol Biochem, 2006, 44（11）: 828-836.
[29] 曾韶西，王以柔，李美如. 不同胁迫预处理提高水稻幼苗抗寒性期间膜保护系统的变化比较[J]. 植物学报：英文版，1997，39（4）：308-314.
[30] 冯昌军，罗新义，沙伟，等. 低温胁迫对苜蓿品种幼苗SOD，POD活性和脯氨酸含量的影响[J]. 草业科学，2005，22（6）：29-32.