外源海藻糖对高温胁迫下穗分化期水稻叶片生理特性及产量的影响

该研究以耐热型水稻品种Nagina22和热敏型水稻品种YR343为供试材料,采用盆栽试验,设置喷施清水+常温处理(NT0)、喷施清水+穗分化期高温胁迫(HT0),以及分别喷施5、10、15、20 mmol·L^(-1)外源海藻糖+高温胁迫(分别记为HT1、HT2、HT3、HT4)共6个处理,分析外源海藻糖对高温胁迫下穗分化期水稻叶片叶绿素含量、光合气体交换参数、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量、活性氧含量等生理特性,以及籽粒产量及其构成因素的影响,为水稻抗热栽培和耐热品种的选育提供理论依据。结果表明:(1)在高温胁迫下水稻穗分化期,2个水稻品种叶片的叶绿素含量、光合气体交换参数及渗透调节物质含量均降低,叶片MDA和H_(2)O_(2)含量以及O^(-·)_(2)的产生速率均上升,叶片抗氧化酶活性呈先增后降的趋势,最终显示水稻籽粒产量及其构成因素显著下降。(2)喷施外源海藻糖能显著增加高温胁迫下穗分化期水稻的每穗粒数、千粒重和结实率,从而提高籽粒产量,其中弱势粒千粒重和结实率的增幅高于强势粒,外源海藻糖最适喷施浓度为15 mmol·L^(-1)。(3)喷施适宜浓度外源海藻糖可提高水稻叶片叶绿素含量,促进光合速率,增强抗氧化酶SOD、POD、CAT活性,增加可溶性糖、可溶性蛋白含量,降低MDA、H_(2)O_(2)含量以及O^(-·)_(2)的产生速率,缓解穗分化期高温胁迫对水稻的伤害而提高产量。研究发现,在高温胁迫条件下,水稻穗分化期外源喷施15 mmol·L^(-1)的海藻糖能够较好地改善水稻叶片光合生理特性,提高渗透调节能力,增强抗氧化酶系统活性,从而提高水稻耐热性和籽粒产量。