Page 163 - 《广西植物》2023年第12期

１２ 期 陈观秀等: 幼苗期不同水稻材料应答盐胁迫的生理差异分析 ２ ３ ２ ９

ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｄｅｘｅｓ ｏｆ ｔｗｏ ｒｉｃｅ ｃｕｌｔｉｖａｒｓ ｗｅｒｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｄ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ｔｈｅ ｐｌａｎｔ ｈｅｉｇｈｔ
ａｎｄ ｔｈｅ ｐｓｅｕｄｏｓｔｅｍ ｗｉｄｔｈ ｏｆ ｔｗｏ ｃｕｌｔｉｖａｒｓ ｄｅｃｒｅａｓｅｄꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｏｏｔ￣ｓｈｏｏｔ ｒａｔｉｏ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｕｎｄｅｒ ｓａｌｔ ｓｔｒｅｓｓꎻ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ
９３￣１１ꎬ ｔｈｅ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｈｅｉｇｈｔ ａｎｄ ｐｓｅｕｄｏｓｔｅｍ ｗｉｄｔｈ ｏｆ ＨＤ９６￣１ ｗａｓ ｌｏｗｅｒꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｒｏｏｔ￣ｓｈｏｏｔ ｒａｔｉｏ ｗａｓ
ｈｉｇｈｅｒ ｕｎｄｅｒ ｓａｌｔ ｓｔｒｅｓｓꎻ ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎꎬ ｔｈｅ ｄｒｙ ｗｅｉｇｈｔ ｏｆ ａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄ ａｎｄ ｒｏｏｔ ｏｆ ＨＤ９６￣１ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｕｎｄｅｒ ｓａｌｔ ｓｔｒｅｓｓꎬ ｗｈｉｌｅ
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ｔｈａｔ ｏｆ ９３￣１１ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ. (２) Ｔｈｅ ｍａｌｏｎａｌｄｅｈｙｄｅ (ＭＤＡ)ꎬ ｓｕｐｅｒｏｘｉｄｅ ａｎｉｏｎ (Ｏ ) ａｎｄ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｐｅｒｏｘｉｄｅ (Ｈ Ｏ )
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ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｉｎ ｒｉｃｅ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ａｆｔｅｒ ｓａｌｔ ｓｔｒｅｓｓꎬ ｏｆ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ＨＤ９６￣１ ｗａｓ ｌｏｗｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ９３￣１１. (３)
Ｔｈｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｆ ｓｕｐｅｒｏｘｉｄｅ ｄｉｓｍｕｔａｓｅ (ＳＯＤ)ꎬ ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ (ＰＯＤ)ꎬ ｃａｔａｌａｓｅ (ＣＡＴ) ａｎｄ ａｓｃｏｒｂａｔｅ ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ (ＡＰＸ)ꎬ
ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ａｓｃｏｒｂｉｃ ａｃｉｄ (ＡｓＡ)ꎬ ｇｌｕｔａｔｈｉｏｎｅ (ＧＳＨ)ꎬ ｐｒｏｌｉｎｅꎬ ｓｏｌｕｂｌｅ ｓｕｇａｒ ａｎｄ ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｒｏｔｅｉｎ ｉｎ ｒｉｃｅ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ
ｗｅｒｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｕｎｄｅｒ ｓａｌｔ ｓｔｒｅｓｓꎬ ｏｆ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ＨＤ９６￣１ ｗａｓ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ９３￣１１. Ｉｎ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎꎬ ｔｈｅ
ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｏｆ ｔｗｏ ｒｉｃｅ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｔｏ ｓａｌｔ ｓｔｒｅｓｓ ａｒｅ ｓｉｍｉｌａｒꎬ ｂｕｔ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｉｓ ｔｈａｔ ＨＤ９６￣１
ｗｉｔｈ ｓｔｒｏｎｇ ｓａｌｔ￣ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｉｓ ｓｔｒｏｎｇｅｒ ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ ａｎｄ ｏｓｍｏｔｉｃ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ａｂｉｌｉｔｙ ｔｈａｎ ９３￣１１ ｉｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ｓａｌｔ ｓｔｒｅｓｓꎬ ｓｏ
ｔｈａｔ ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ＨＤ９６￣１ ａｒｅ ｌｅｓｓ ｉｎｈｉｂｉｔｅｄ ｔｈａｎ ９３￣１１.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａꎬ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓꎬ ｓａｌｔ ｓｔｒｅｓｓꎬ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓꎬ ｇｒｏｗｔｈ

土壤盐碱化已成为一个世界性难题ꎬ我国东 胞内渗透压ꎬ利于从外界吸收水分ꎬ缓解生理性缺
北、华东和华南沿海地区的盐碱化土壤约占全国 水(石婧等ꎬ２０２０ꎻ 颜佳倩等ꎬ２０２２)ꎮ 此外ꎬ在盐胁
盐碱化土壤的 １５％ꎬ是影响地区农作物生产关键 迫期间ꎬ植物体内过多的 Ｎａ 会破坏活性氧清除系
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的非生物胁迫因素之一( Ｋｏｒｄｒｏｓｔａｍｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６ꎻ 统ꎬ导致 ＲＯＳ 物质ꎬ如过氧化氢(ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｐｅｒｏｘｉｄｅꎬ
顾骁ꎬ２０１９ꎻ 杨洪涛ꎬ２０１９)ꎮ 水稻(Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ)是 Ｈ Ｏ )、超氧阴离子(ｓｕｐｅｒｏｘｉｄｅ ａｎｉｏｎꎬ Ｏ )的增加ꎬ
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世界上最重要的粮食作物之一ꎬ全球超过半数人 造 成 细 胞 膜 脂 过 氧 化ꎬ 进 而 导 致 丙 二 醛
口以大米为主食ꎮ 水稻对 ＮａＣｌ 盐中度敏感ꎬ而我 (ｍａｌｏｎｄｉａｌｄｅｈｙｄｅꎬＭＤＡ) 大量积累ꎻ与此同时ꎬ植株
国华南滨海地区盐渍地中的盐分主要以 ＮａＣｌ 为 体内抗氧化酶活性被激活ꎬ消除过量 ＲＯＳꎬ从而提
主(鄂志国和张丽靖ꎬ２０１０ꎻ 王恩旭等ꎬ２０１６)ꎮ 由 高植株耐盐性(林兵等ꎬ２０２２)ꎮ 在水稻中ꎬ盐胁迫
此表明ꎬ土壤盐碱化已成为制约我国水稻生产的 导致了过氧化物酶(ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅꎬＰＯＤ)与超氧化物歧
主要因素 之 一ꎬ 严 重 影 响 粮 食 安 全 ( 巫 明 明 等ꎬ 化酶 ( ｓｕｐｅｒｏｘｉｄｅ ｄｉｓｍｕｔａｓｅꎬ ＳＯＤ) 活 性、 谷 胱 甘 肽
２０２２)ꎮ 因此ꎬ耐盐碱水稻可作为利用盐碱地的先 (ｇｌｕｔａｔｈｉｏｎｅꎬＧＳＨ) 与抗坏血酸(ａｓｃｏｒｂｉｃ ａｃｉｄꎬＡｓＡ)
锋作物ꎬ不仅可以增加粮食总产量ꎬ而且可以提高 含量以及 ＭＤＡ 和 Ｈ Ｏ 含量均会升高ꎬ而耐盐水稻
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盐碱地的利用率(Ｑｉｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０)ꎮ 所以ꎬ探究不 材料则表现出更强的清除 ＲＯＳ 能力(Ｈｅｌｌｏｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ
同水稻材料应答盐胁迫的生理机制ꎬ对耐盐碱水 ２０１２ꎻ 王俊斌等ꎬ２０１２)ꎮ 在水稻生理研究上ꎬ常用
稻新品种选育及其高产高效栽培技术开发具有重 Ｋ / Ｎａ 相对含量来判断植株耐盐性强弱ꎬ比值越
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要参考与指导意义ꎮ 大ꎬ耐盐越强( 王旭明等ꎬ２０１８)ꎮ 但是ꎬ不同部位
盐胁迫下ꎬ植物生长受阻ꎬ具体表现为株高变 Ｋ / Ｎａ 比值差异很大ꎬ不能仅以 Ｋ / Ｎａ 比值差异
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矮、叶片枯黄卷曲、生物量减少(马帅国等ꎬ２０２０)ꎮ 来断定水稻耐盐性强弱ꎮ 盐胁迫下ꎬ水稻根系聚集
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同时ꎬ植物机体会受到生理干旱影响、特殊离子毒 Ｎａ 最多(Ｋ / Ｎａ 比值较低)ꎬ叶片和叶鞘吸收较多
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害以及正常代谢损伤ꎬ引起膜脂过氧化ꎬ降低清除 Ｋ (Ｋ / Ｎａ 比值较高) 以维持植株正常生理代谢活
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活性氧(ｒｅａｃｔｉｖｅ ｏｘｙｇｅｎ ｓｐｅｃｉｅｓꎬＲＯＳ)、光合速率和 动(陈惠哲等ꎬ２００７)ꎮ 针对 Ｋ 和 Ｎａ 无机离子调控
抗氧化 酶 转 化 能 力ꎬ 严 重 时 还 会 引 起 植 株 死 亡 分子机理的研究报道层出不穷ꎬ目前在水稻中通过
(Ｒａｈｎａｍａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１０ꎻ 孙思淼等ꎬ２０２０)ꎮ 为了适 图位克隆的耐盐调控基因 ＳＫＣ１(Ｒｅｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００５)、
应盐碱化生长环境ꎬ植物经过漫长进化ꎬ形成了一 ＯｓＨＫＴ１ꎻ１(Ｃｈｕａｍｎａｋｔｈｏｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９)和 ＯｓＨＫＴ１ꎻ
系列生理性调节机制ꎬ主要包括渗透调节、ＲＯＳ 清 ５(Ｋｏｂａｙａｓｈｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７)ꎬ均与无机离子调控相关ꎮ
除系统以及离子调节等(胡文成ꎬ２０１７)ꎮ 在不同盐 然而ꎬ水稻耐盐生理与分子调控机理所涉及的信号
浓度胁迫条件下ꎬ作物体内会迅速合成可溶性糖、 转导、生理、生化、代谢调控通路异常复杂ꎬ需要化
蛋白质、脯氨酸、甜菜碱等渗透调节物质ꎬ以提高细 繁为简ꎬ由点到面ꎬ一步一步深入研究ꎬ所以对盐胁