外源Ca^(2+)对模拟酸雨胁迫下不同抗性水稻根系氮吸收的影响

为减轻酸雨对植物生长的不利影响,探究Ca^(2+)对植物耐酸性的调控机制,本文以五优308(抗性种)和南粳9108(敏感种)两个品种水稻为研究对象,研究外源Ca^(2+)对低强度酸雨(pH 4.5,SAR1)和高强度酸雨(pH 3.0,SAR2)胁迫下水稻幼苗根系生长、氮(NO_(3)^(-)和NH_(4)^(+))含量及吸收速率、ATP含量、质膜H_(+)-ATPase活性及其磷酸化水平的影响。结果表明:SAR1处理下两个品种水稻的H_(+)-ATPase磷酸化水平和活性增加(P<0.05),促进ATP分解,增加供能,使NH_(4)^(+)吸收增加(P<0.05),但NH_(4)^(+)仅在南粳9108根中过量积累(P<0.05),引起铵毒,造成根系生长抑制,五优308中NO_(3)^(-)和NH_(4)^(+)含量及其生长均未受影响(P>0.05)。SAR2处理下,两个品种水稻质膜H_(+)-ATPase活性和NO_(3)^(-)、NH_(4)^(+)吸收速率及含量均降低,根系生长受到抑制(P<0.05),其中南粳9108降幅大于五优308。Ca^(2+)+SAR1处理组两个品种水稻根系质膜H_(+)-ATPase磷酸化水平和活性、NO_(3)^(-)和NH_(4)^(+)吸收和积累以及根系生长均与对照(叶喷去离子水处理)差异不显著(P>0.05)。Ca^(2+)+SAR2处理下H_(+)-ATPase活性、NO_(3)^(-)和NH_(4)^(+)吸收和积累以及根系生长低于对照(P<0.05),但显著高于单一SAR2处理(P<0.05)。研究表明,外源Ca^(2+)可有效保障模拟酸雨(pH 4.5、3.0)下质膜H_(+)-ATPase磷酸化水平,促进H_(+)-ATPase活性升高,缓解酸雨对NO_(3)^(-)和NH_(4)^(+)吸收的抑制,维持根系生长。其中,外源Ca^(2+)对相同强度模拟酸雨胁迫下五优308的调控效果优于南粳9108,说明外源Ca^(2+)对酸雨胁迫下植物氮吸收的影响不仅受酸雨强度限制,而且也会受品种影响。本实验中,外源Ca^(2+)对不同强度酸雨胁迫下不同抗性水稻氮吸收均有调控效果,合理利用外源Ca^(2+)将有助于调节酸雨区农作物的营养吸收,缓解酸雨对农业生产的危害。