不同水稻品种对NaCl胁迫的生理响应及耐盐性评价

土壤盐渍化是限制作物生长的重要因素之一,培育水稻耐盐新品种,对扩大水稻种植面积具有重要意义。为探究不同品种水稻幼苗的生长及生理的变化趋势,明确不同水稻品种苗期耐盐性强弱,以5个水稻品种为试验材料,采用水培方式研究不同浓度NaCl(0、70、140 mmol/L)处理对水稻苗期生长及相关生理指标的影响,并利用主成分分析及隶属函数法进行综合评价其耐盐性。结果表明,盐胁迫下,盐分对各水稻品种的根长、根表面积、根体积、根尖数及根平均直径总体上起抑制作用,其中‘HH11’和‘日本晴’的根系生长指标值变化较小,‘9311’和‘JX99’的根长、根体积、根表面积、根尖数均受到显著抑制,‘HD961’平均根尖数最多。随着NaCl浓度增大,各品种株高、根系活力总体呈逐渐下降趋势,叶绿素总含量、相对电导率、丙二醛含量、脯氨酸含量、根系Na^(+)/K^(+)总体呈上升趋势,而根系Na^(+)、K^(+)含量呈先升高后减少的趋势。其中,盐胁迫下‘9311’和‘JX99’相对电导率、脯氨酸含量增幅最大,‘日本晴’和‘HH11’的丙二醛含量、根系Na^(+)/K^(+)增幅最小,‘日本晴’的株高下降率最小,‘HH11’的根系活力下降率最小。主成分分析表明,3个相互独立的综合指标解释了盐胁迫下16个单项指标94.23%的变化,其中根长、根体积、根尖数、叶绿素总量、丙二醛含量、电导率可作为评价水稻苗期耐盐性的主要作用因子,K^(+)、Na^(+)/K^(+)、株高可作为评价水稻苗期耐盐性的次要作用因子。隶属函数结果分析表明,5个水稻品种耐盐性由强到弱依次为‘HH11’>‘HD961’>‘日本晴’>‘9311’>‘JX99’。

幼苗期不同水稻材料应答盐胁迫的生理差异分析

为了解耐盐水稻HD96-1幼苗期耐盐生理调控特性,该研究以籼型水稻HD96-1(耐盐性强)和93-11(耐盐性弱)为材料,采用营养液水培法,设置3种NaCl盐浓度(0、60、120 mmol·L^(-1)),对3叶期幼苗进行了7 d盐处理,测定和分析了两个材料的生长参数和生理生化指标。结果表明:(1)在盐胁迫下,水稻幼苗均表现为株高和假茎宽减小,根冠比增加;与93-11比,HD96-1株高和茎宽减小幅度低,根冠比增加幅度高;地上部和根系干重,HD96-1增加,而93-11减少。(2)盐胁迫后,水稻幼苗的丙二醛(MDA)、超氧阴离子(O_(2)^(-))和过氧化氢(H_(2)O_(2))含量均上升,但HD96-1增幅较93-11低。(3)在盐胁迫下,水稻幼苗体内的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性,以及抗坏血酸(AsA)、谷胱甘肽(GSH)、脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白的含量均升高,HD96-1增幅高于93-11。综上表明,两个水稻材料幼苗应答盐胁迫的生理机制相似,差异在于耐盐性强的HD96-1应对盐胁迫较93-11具有更强的抗氧化与渗透调节能力,使生长发育受抑制更小。

重金属胁迫对桉树(Eucalyptus)叶绿体基因表达的影响

通过检测重金属离子(Cu^2+,Zn^2+,Pb^2+,Hg^2+,Cd^2+)处理后‘广林9号桉’(’Eucalyptus Guanglin9’)4个叶绿体基因(Rbcl,Accd,Ndhf,Matk)的表达变化,探究重金属胁迫对叶绿体基因表达的影响。分别用5种重金属离子的低、中、高浓度溶液连续灌根处理‘广林9号桉’3月龄幼苗20 d后,提取总RNA,反转录获得cDNA,实时荧光定量PCR(qPCR)检测Rbcl、Accd、Ndhf、Matk基因的相对表达水平。Zn^2+、Pb^2+、Hg^2+处理后,基因表达总体表现为:低浓度重金属离子诱导叶绿体基因表达水平略微升高;中高浓度重金属离子则显著抑制基因表达。除低浓度Cd^2+抑制Rbcl表达外,不同浓度Cd^2+对Rbcl、Accd、Ndhf、Matk基因的表达水平均有显著促进作用。高浓度Cu^2+促进Accd和Ndhf的表达,其它Cu^2+浓度则抑制4个叶绿体基因的表达。结果表明:重金属离子对桉树叶绿体基因表达的影响与离子种类和浓度有关。中、高浓度Zn^2+、Pb^2+、Hg^2+抑制基因表达,中、高浓度Cd^2+促进基因表达。本试验结果可为桉树重金属抗性研究提供参考。