盐胁迫下不同粳稻品种的形态和生理特性_田蕾
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《盐胁迫下水稻苗期生理响应及应答机制》一、引言随着全球气候的变化,土壤盐渍化问题日益严重,对农业生产产生了巨大的影响。
水稻作为我国最重要的粮食作物之一,其生长受到盐胁迫的威胁也愈发明显。
因此,研究盐胁迫下水稻苗期的生理响应及应答机制,对于提高水稻抗盐性、保障粮食安全具有重要意义。
本文旨在探讨盐胁迫对水稻苗期生理指标的影响,以及水稻的应答机制,以期为农业生产提供理论依据。
二、材料与方法1. 材料选取当地常见的水稻品种作为试验材料,培育至苗期阶段。
2. 方法(1)盐胁迫处理将水稻苗期植株置于含有不同浓度盐溶液的培养环境中,模拟盐胁迫条件。
设置不同浓度梯度,如0(对照组)、50、100、150mM NaCl等。
(2)生理指标测定测定不同盐浓度处理下的水稻叶片的叶绿素含量、光合作用速率、气孔导度等生理指标。
(3)应答机制分析通过转录组测序、蛋白质组学等方法,分析盐胁迫下水稻的基因表达、蛋白质变化等应答机制。
三、盐胁迫下水稻苗期的生理响应1. 叶绿素含量变化随着盐浓度的增加,水稻叶片的叶绿素含量逐渐降低。
高盐环境下,叶绿体的结构受到破坏,导致叶绿素合成受阻。
2. 光合作用速率变化盐胁迫下,水稻的光合作用速率降低。
这可能是由于气孔导度降低、光合酶活性受抑等因素所致。
3. 渗透调节物质变化在盐胁迫下,水稻体内脯氨酸、可溶性糖等渗透调节物质含量升高,以维持细胞内外的渗透平衡。
四、水稻的应答机制1. 基因表达变化转录组测序结果显示,盐胁迫下水稻的基因表达发生显著变化,涉及光合作用、渗透调节、抗氧化等途径的相关基因表达上调或下调。
2. 蛋白质组学分析蛋白质组学分析表明,盐胁迫下水稻的蛋白质表达也发生改变,如与渗透调节、抗氧化相关的蛋白质含量升高,参与光合作用的酶类活性受到调控等。
3. 抗逆性物质合成与积累在盐胁迫下,水稻体内合成并积累了一系列抗逆性物质,如抗氧化酶类、渗透调节物质等,以应对盐胁迫带来的不利影响。
五、结论本文通过研究盐胁迫下水稻苗期的生理响应及应答机制,发现盐胁迫对水稻的生长产生不利影响,导致叶绿素含量降低、光合作用速率下降等生理指标的变化。
热带作物学报2019, 40(5): 882-890Chinese Journal of Tropical CropsNaCl胁迫对不同耐盐性水稻某些生理特性和光合特性的影响王旭明,赵夏夏*,周鸿凯*,陈景阳,莫俊杰,谢平,叶昌辉广东海洋大学农学院,广东湛江 524088摘要选取较耐盐的水稻品种‘HH11’、‘JX99’和盐敏感水稻品种‘YSXD’,设置6个土壤NaCl浓度处理(0、1、2、3、4 g/kg),在防雨棚下盆栽并培育至孕穗期,分析NaCl胁迫对不同耐盐性水稻生理生化及光合特性的影响,结果表明:(1)NaCl胁迫抑制水稻的生长,表现为随着NaCl浓度增加,水稻的株高逐渐降低,但在3~4 g/kg土壤含盐量下耐盐水稻的株高显著高于盐敏感水稻品种。
(2)耐盐水稻和盐敏感水稻的可溶性总糖对NaCl胁迫的响应差异明显,在1~4 g/kg NaCl胁迫下,盐敏感水稻叶片可溶性总糖显著降低,但是耐盐水稻可溶性总糖大量合成并积累,并且显著高于盐敏感品种。
(3)NaCl浓度增加迫使水稻叶片丙二醛不断积累,导致细胞膜透性逐渐增大,但是耐盐水稻丙二醛的积累量较少,细胞膜受盐害程度显著小于盐敏感水稻。
(4)NaCl胁迫抑制了水稻光合速率,但不同的NaCl 浓度下导致水稻品种光合速率下降的原因各有差异,其中在0~1 g/kg NaCl胁迫下盐敏感水稻光合速率降低是非气孔因素导致的,而在2~4 g/kg NaCl胁迫下是由气孔因素造成的;0~2 g/kg盐浓度下耐盐水稻HH11的光合速率降低是非气孔因素导致的,3~4 g/kg盐浓度处理是由气孔因素导致的;气孔因素是0~4 g/kg盐处理耐盐水稻JX99的光合速率降低的主要原因。
(5)盐胁迫下耐盐水稻的叶片蒸腾速率显著降低,并且显著低于盐敏感水稻,相反水分利用效率和气孔限制值却明显升高,并且显著高于盐敏感水稻品种,表明盐浓度增加迫使耐盐水稻气孔阻力增大,减少水分的流失,抑制了蒸腾速率,使耐盐水稻叶片保持较高的水势;同时提高了叶片水分利用效率,碳同化效率提高,以满足耐盐水稻正常代谢生理需求,进行正常生命活动。
盐胁迫对滨海稻区粳稻生长发育及产量的影响任海,吕小红*,马畅,隋鑫,杜萌,王宇,付立东,李旭(辽宁省盐碱地利用研究所,辽宁盘锦124010)摘要:为探明不同梯度盐胁迫对滨海稻区粳稻生长发育和产量的影响,利用盆栽的方式人为设置不同梯度盐胁迫(1.82‰、2.73‰、3.64‰、4.55‰),以5个水稻品种为材料,研究不同梯度盐胁迫对粳稻生长发育和产量的效应。
结果表明:随着盐分的增高,水稻秧苗成活率降低,盐粳219的秧苗成活率最高。
盐胁迫下水稻茎蘖峰值的出现略有延迟,延后1周至4周不等。
株高、成熟期水稻单盆干物质积累量随着盐分的增高逐渐降低。
盐粳252、盐粳269、盐粳939齐穗期叶片SPAD 值与含氮量随着盐分的增高逐渐减少,盐丰47、盐粳219齐穗期叶片SPAD 值与含氮量在1.75‰~3.50‰范围内随着盐分的增高逐渐减少,在4.375‰胁迫下略有上升。
在1.82‰~4.55‰的盐胁迫范围内,各品种水稻产量随盐分的增高逐渐降低,5个水稻品种单盆产量总体平均降低35.36%。
相关分析表明,盐胁迫主要通过显著降低收获穗数和千粒重,进而导致水稻产量降低的。
关键词:盐胁迫;粳稻;生长发育;产量水稻是我国四大主粮之一,其生长发育和产量受品种、土壤条件、栽培措施及气候条件综合影响。
其中,土壤盐胁迫是影响作物生长发育和产量的主要环境因素之一[1]。
我国目前有0.2亿hm 2以上盐碱地和0.07亿hm 2以上盐渍地土壤,约占耕地面积的20%,土壤盐渍化已成为制约农业生产发展的重要因素[2]。
如何实现盐碱地水稻优质高产的目标,是当前盐碱地水稻种植技术研究中亟待解决的难题。
水稻是对盐敏感的作物,尤其是对基金项目:辽宁省农业科学院院长基金项目(2021QN2017),辽宁省自然基金资助计划(2020-MS-342)。
收稿日期:2022-12-30作者简介:任海(1984-),男,副研究员,主要从事水稻高产栽培研究。
作物学报ACTA AGRONOMICA SINICA 2022, 48(6): 1463 1475 / ISSN 0496-3490; CN 11-1809/S; CODEN TSHPA9E-mail:***************DOI: 10.3724/SP.J.1006.2022.12027耐盐性不同水稻品种对盐胁迫的响应差异及其机制颜佳倩1,2顾逸彪1,2薛张逸1,2周天阳1,2葛芊芊1,2张耗1,2刘立军1,2王志琴1,2顾骏飞1,2,*杨建昌1,2周振玲3徐大勇31扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室 / 江苏省作物栽培生理重点实验室, 江苏扬州 225009; 2 扬州大学江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心, 江苏扬州 225009; 3连云港市农业科学院 / 江苏省现代作物生产协同创新中心, 江苏连云港 222006摘要: 旨在阐明耐盐性不同水稻的产量对盐胁迫的响应及其生理特性。
本研究以5个耐盐水稻品种和两个盐敏感水稻品种为材料, 设置了5个不同盐浓度处理(0、1、2、2.5和3 g kg–1)。
结果表明, 相较于盐敏感水稻, 耐盐水稻能够耐受更高浓度的盐胁迫(2.5 g kg–1), 且产量受盐胁迫减产幅度较小。
耐盐水稻品种具有较高的产量, 得益于其较高的总颖花量和结实率。
与盐敏感品种相比, 耐盐水稻品种叶片, 在分蘖中期、穗分化期、抽穗期, 具有较高的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性, 较高的果糖、海藻糖、山梨醇、脯氨酸等有机渗透调节物质含量, 较高的K+/Na+值; 分蘖至拔节以及抽穗至成熟期具有较高的作物生长速率; 抽穗期具有较高的光合速率。
上述结果表明, 不同耐盐性水稻产量差异, 主要来源于分蘖期、穗分化期与抽穗期的耐盐生理差异, 这些生育时期是决定水稻穗数、穗粒数、结实率的关键时期。
耐盐水稻在这些关键生育时期的良好生理表现是这些水稻品种获得高产的基础。
《盐胁迫下水稻苗期生理响应及应答机制》一、引言随着全球气候的变化,土壤盐渍化问题日益严重,对农业生产产生了巨大的影响。
水稻作为我国最重要的粮食作物之一,其生长过程中常常受到盐胁迫的威胁。
因此,研究盐胁迫下水稻苗期的生理响应及应答机制,对于提高水稻抗盐性、保障粮食安全具有重要意义。
二、盐胁迫对水稻苗期的影响盐胁迫是指土壤中盐分过高,对植物生长产生不利影响。
在盐胁迫下,水稻苗期表现出以下生理响应:1. 生长抑制:盐胁迫会导致水稻幼苗生长速度减缓,株高、根长及生物量均显著降低。
2. 水分代谢紊乱:盐胁迫会引起水稻细胞水分失衡,导致气孔关闭,光合作用受阻。
3. 离子平衡失调:盐胁迫下,土壤中钠离子和氯离子浓度升高,破坏了细胞内离子平衡。
4. 营养元素吸收受阻:盐胁迫影响水稻对氮、磷、钾等营养元素的吸收,进而影响其正常生长。
三、水稻苗期对盐胁迫的应答机制为了应对盐胁迫,水稻苗期形成了一系列的应答机制,包括:1. 渗透调节:水稻通过积累可溶性物质,如脯氨酸、甜菜碱等,来调节细胞内渗透压,维持水分平衡。
2. 离子平衡调节:水稻通过调整根系对离子的选择性吸收和向地上部的转运,维持细胞内离子平衡。
3. 抗氧化系统:水稻通过增强抗氧化酶(如超氧化物歧化酶、过氧化氢酶等)的活性,清除活性氧,减轻氧化应激对细胞的损伤。
4. 信号传导与基因表达:盐胁迫会引发一系列的信号传导过程,激活相关基因的表达,从而产生抗逆蛋白,提高水稻的抗盐性。
四、提高水稻抗盐性的途径为了提高水稻的抗盐性,可以从以下几个方面入手:1. 选育耐盐品种:通过遗传育种手段,选育出耐盐性强的水稻品种。
2. 改善栽培措施:合理施肥、灌溉和排水,提高土壤肥力,增强水稻的抗逆能力。
3. 生物技术手段:利用基因工程技术,将耐盐基因导入水稻中,提高其抗盐性。
4. 农业生态工程:通过农田水利建设、土壤改良等措施,改善农田生态环境,降低土壤盐渍化程度。
五、结论盐胁迫对水稻苗期生长产生了显著的影响,但水稻通过一系列生理应答机制来应对盐胁迫。
NaCl胁迫对不同耐盐性水稻某些生理特性和光合特性的影响1. 引言1.1 研究背景水稻作为我国重要的粮食作物,受到盐碱地区的威胁。
盐胁迫是影响水稻生长发育和产量的重要因素之一,而耐盐性水稻种质的选育对于解决这一问题至关重要。
随着全球气候变化加剧,盐碱化土地的范围不断扩大,对水稻的耐盐性研究变得更加迫切。
当前,关于NaCl胁迫对不同耐盐性水稻生理特性和光合特性的影响的研究还比较有限。
了解NaCl胁迫对水稻生理和光合特性的影响有利于揭示水稻耐盐性的分子机制,为耐盐性水稻的选育提供理论依据。
通过深入研究NaCl胁迫对不同耐盐性水稻的影响,有助于更好地理解水稻的耐盐机制,进而指导耐盐性水稻新品种的选育工作,提高我国水稻生产的抗逆性和稳定性。
1.2 研究目的本研究旨在探究NaCl胁迫对不同耐盐性水稻的生理特性和光合特性的影响,以深入了解水稻在盐胁迫环境下的适应机制和应对策略。
具体目的包括:1. 研究不同耐盐性水稻品种在NaCl胁迫下的生长状况和生理指标变化,分析不同品种对盐胁迫的响应差异;2. 探究NaCl胁迫对水稻叶片的光合作用和气孔特性的影响,揭示盐胁迫对水稻光合效率的影响机制;3. 分析NaCl胁迫对水稻叶绿素含量、叶绿体结构和相关生理生化特性的影响,探讨盐胁迫对水稻光合作用的影响路径;4. 通过该研究成果,为水稻耐盐性育种提供科学依据和理论支持,为解决盐碱地水稻种植问题提供参考和指导。
1.3 研究意义耐盐性水稻是一种能够在高盐环境下生长和生存的水稻品种,其具有较强的抗盐性和适应性。
随着全球气候变暖和土壤盐碱化加剧,盐碱胁迫对水稻产量和质量造成了严重影响。
研究耐盐性水稻在NaCl 胁迫条件下的生理特性和光合特性,对于探索水稻耐盐适应机制、提高水稻的抗盐性和生产力具有重要意义。
通过深入研究NaCl胁迫对不同耐盐性水稻的生理和光合特性的影响,可以揭示耐盐性水稻在胁迫条件下的生长生理变化规律,为培育新品种提供理论依据和实践指导。
盐胁迫下不同品种水稻的基因表达作者:朱长保等来源:《安徽农业科学》2018年第36期摘要{目的]初步探索水稻耐盐机制,筛选关键基因。
{方法]从公共基因芯片数据库GEO (GeneExpressionOmnibus)搜索有关盐胁迫下水稻基因表达的数据,利用TAC (TranscriptomeAnalysisConsole)筛选表达差异基因,对差异基因进行GO(GeneOntology)富集分析、信号通路富集分析。
{结果]在盐胁迫下,CSR11、PL177两种耐受型水稻与IR64、VSR156两种敏感型水稻分别有3289、1934、1806、4426个基因表达。
耐受型水稻中同时上调或下调的基因有288个,敏感型水稻中同时上调或下调的基因有330个。
通过生物信息学研究发现,耐受型水稻盐胁迫主要影响代谢途径、次级代谢产物合成、转录因子等方面。
敏感型水稻盐胁迫影响主要影响胁迫响应、激素转导、物质代谢等方面。
{结论]利用生物信息学方法能有效筛选目标基因,并可为进一步研究提供依据。
关键词水稻;盐胁迫;差异基因表达中图分类号S; 511;Q786文献标识码A文章编号0517-6611(2018)36-0018-03水稻是世界上最重要的粮食作物,世界上一半以上的人口以水稻作为主食,尤其在发展中国家。
近年来由于工业污染的加剧,大量使用农药、化肥以及不合理灌溉等使土壤盐碱化程度日益加重,盐害已经严重威胁粮食安全{1-3]。
研究显示,盐对植物组织的伤害主要是离子毒害和渗透胁迫{4]。
随着分子生物学技术的不断发展,研究人员希望能够掌握盐害下的作物生理响应机制,以此为基础,利用基因工程技术提高作物抗盐能力,从而对合理开发和利用盐碱土地资源,确保国家粮食安全具有重要意义。
基因芯片使研究人员能够快速、高通量地了解植物在特定环境条件下的基因表达水平及变化{5]。
鉴于此,笔者基于公共基因芯片数据库GEO 中盐胁迫下水稻基因表达的芯片数据,通过生物信息学分析对相关基因进行筛选。