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苏打盐碱胁迫对北方粳稻小孢子发生发育的影响

李景鹏  
【摘要】:水稻是我国最为主要的粮食作物之一,随着我国耕地资源的日益减少,如何开发利用我国现有的大面积盐碱地资源成为了广大农业科技工作者研究的首要问题之一。吉林省西部存在着大面积的苏打盐碱地,而为了保证粮食增产计划的实施,开发盐碱地种稻已成为吉林省重要的农业发展项目之一。虽然多年来在盐碱地种稻上取得了很多优秀的成绩,但在细胞生物学方面的研究结果却非常有限。因此,本试验选在吉林省西部典型的苏打盐碱地中进行,意在为水稻耐盐碱育种提供细胞生物学方面的理论基础。 本试验选择典型的轻度与重度苏打盐碱地,并选择耐盐碱性强的“东稻4”和耐盐碱性弱的“吉粳88”作为试验材料。研究结果表明,利用石蜡切片方法观察水稻花粉发育过程中发现,耐盐碱性强的水稻品种整个水稻花粉发育过程所受到的影响要小于耐盐碱性弱的水稻品种;而在小孢子母细胞减数分裂期,无论耐盐碱性强的“东稻4”还是耐盐碱性弱的“吉粳88”所受到的影响都最大;在对水稻成熟花粉粒进行扫描电镜观察后发现,盐碱胁迫对水稻成熟花粉粒结构的影响最主要体现在对萌发孔盖和萌发孔环的影响,耐盐碱性弱的“吉粳88”在重度盐碱胁迫下萌发孔盖和萌发孔环均出现萎缩现象,而耐盐碱性强的“东稻4”则没有出现明显的萎缩现象;而从花粉生活力上看,利用I-KI染色法测定结果显示耐盐碱性强的“东稻4”在轻度与重度盐碱胁迫下花粉活力分别为94.3%和89.6%,而耐盐碱性弱的“吉粳88”的花粉活力分别为92.1%和79.8%,均低于“东稻4”;而利用花粉萌发法测定花粉活力“东稻4”在轻度与重度盐碱胁迫下分别为65.3%和61.4%,而“吉粳88”分别为57.2%和48.9%,虽然花粉活力值低于I-KI染色法测定结果,但是“东稻4”花粉活力仍然高于“吉粳88”。 通过上述几方面的研究结果,初步认为苏打盐碱胁迫条件对于水稻小孢子发生与发育的影响较为明显,而且不同耐盐碱性的水稻品种所表现出来的现象是有区别的,耐盐碱性强的水稻品种所受的影响小于耐盐碱性弱的水稻品种,并且可以明确盐碱胁迫对水稻花粉发育最主要的影响体现在绒毡层,而对于水稻成熟花粉粒结构的影响主要体现在萌发孔盖和萌发孔环。因此,本文的研究结果为水稻在苏打盐碱胁迫下细胞生物学方面的研究提供了新的理论基础。


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