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巴西陆稻IAPAR9抗旱的形态解剖学基础与生理生化特性研究

胡颂平  
【摘要】: 为了探明巴西陆稻IAPAR9的抗旱特性,本文以抗旱性强的品种Moroberekan、Azucena,抗旱性弱的品种Maratelli、Sariceltik以及抗旱性中等的品种IRAT104,另选用两系杂交组合八两优96和常规水稻湘早籼24号为材料,运用旱棚盆栽与大田试验相结合的方法,从形态解剖、生理、生化及激素四方面对其进行了深入系统的研究。首次较全面的揭示了IAPAR9抗旱的本质,为进一步利用陆稻抗旱资源和发展陆稻生产打下了一定理论基础,主要结论如下: 1、形态解剖结果表明: (1)稻的根长、根体积、根重均与稻品种抗旱性呈极显著正相关(r分别为:0.8607、0.7381、0.7149),IAPAR9具有中等发达程度的根系;干旱使稻品种根系内导管面积及数量大幅降低,但严重干旱(40%田间持水量)及干旱处理达100天时,IAPAR9仍能维持一定生长量,这是IAPAR9抗旱性较好的物质基础之一。另外,研究发现不同抗旱性的稻品种根内导管数目明显不同,如在苗期湘早籼24号根内导管数为3,八两优96为4,IAPAR9为7,IRAT104为8。 (2)地上部重量、株高、叶面积亦与稻品种抗旱性呈极显著或显著正相关(r分别为:0.7393、0.8091、0.6550),茎蘖数量则与稻品种抗旱性呈负相关(r=-0.6732)。IAPAR9地上部组织含水量较一般品种大,显示该品种具有较强的保水力。 (3)叶片气孔密度与抗旱性关系不明显(r=0.1015),但随土壤含水量降低而大幅降低,气孔面积也相应减小,同时叶内所含维管束数量及束内导管面积、气腔数量和面积均大幅降低。干旱对角质层厚度影响不大;IAPAR9在干旱严重时,仍能维持较发达的输导和通气组织,这是IAPAR9抗旱性较好的又一物质结构基础。 2、相关生理研究表明 (1)严重干旱时稻品种光合速率大小与其抗旱性呈显著正相关(r=0.6216),IAPAR9在干旱时具有较高的光合速率;干旱能使稻叶片叶绿素总量小幅度降低,气孔阻力则变化复杂,总体上表现随干旱加重而增大;IAPAR9具有较低的气孔阻力。 (2)干旱使稻品种可溶性糖含量增加,蛋白质含量变化较小,脯氨酸大量增加,但三 湖南农业人学地十论文 一 者均与稻品种抗旱性相关不显著)分别为:心.4463、o.5007、心.4020)IAPARg具中等 水平的可溶性糖,蛋白质及脯氨酸含量。 *)蒸腾速率在田间持水量的60%到80%时随土壤含水量降低而下降,低于60%m 间持水量时,各品种表现不一;水分利用效率随干旱情况不同变化复杂,1*卜ARg具有 S 较高的水分利用效率。 (水势值与稻8;种抗旱性大小呈极显著下相关)刃.7328””),它随干旱程度变化明 显,而随干旱处理时间变化不明显。1*PA*9具较高的组织水势值。茎叶组织含水量高 低亦能反映品种抗旱性大小(-0石867、,IAPARg具较高的茎叶含水量;稻品种根系活 力与其抗旱性大小呈显著负相关汀—0石782”),但与产量相关极显著仁-0.7382””)。 *干旱使各品种产量及相关构成因子均降低。IAPARg比一般陆稻具更强的分巍能 力。不同水分等级的抗旱系数大小不一致,以80%m间持水量的抗旱系数较能反映品种 的实际抗旱能力。 3、有关生化研究结果表明 *)相关酶活性以SOD、POD、NM酶活性变化较能反映稻品种的抗旱性,其变幅 大小可作为稻品种抗旱性评价的良好生化指标;CAT酶活性则变化复杂,不宜作稻品 种抗旱性指标。IAPARg具较高的POD酶活性水平,中等SOD、NRA、CAT酶活性水 平。 (2首次发现稻品种NRA酶活性变幅与抗旱性相关密切汀—0.8615”),而且NRA酶 活性与土壤含水量呈极显著正相关)-0.94广卜 山此推断可以用稻叶片 NRA酶活性指 示土壤含水量及作稻灌溉指标。 *)干旱对MDA含量变化的影响,各.n冲I’表现不一,们其含显与揪a.种抗早性显著 负相关 Y乙0石944”卜 因此亦能反映稻品种抗旱性;吸透性变幅大小也能反映稻品种的 抗早性汀乙0石sl6‘),但稻.p用休身腆透竹大小并不能反映其抗早性人小,囚为有些抗早 性强的另.种且有较大的膜透性,但在干旱时较稳定,吸透性变幅小;IAPARg具较大的 膜透性。 4、激素研究表明 干旱时,稻品种ABA、IAA、Z含量变化较为复杂,总体上有ABA含量上升而IAA、 ”Z含量降低的趋势,IAPARg具较高的 ABA、较低的 IAA、中等的 Z含量水平。


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