水稻种子萌发与幼苗期对镉胁迫的响应差异研究

发布时间：2020-05-24 04:51

【摘要】：为了研究镉胁迫对水稻种子萌发与幼苗生长的影响以及镉胁迫下不同抗性水稻品种生理生化指标的差异,本研究采用水培法,以0(蒸馏水,对照)、0.5、1.0、2.0mmol/LCdCl_2·2.5H_2O等4种镉胁迫处理浓度溶液对102个水稻品种(系)进行发芽试验,测定了它们的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、胚芽长、胚根长、胚芽鲜重与干重等种子萌发特性指标。并根据供试水稻品种(系)种子萌发期的镉胁迫抗性差异,选择了黄华占与28占(镉胁迫钝感型)、黄粤占选与丰华占(镉胁迫抗性中间型)、黄粤占与矮秀占(镉胁迫敏感型)等6个不同镉胁迫抗性类型的水稻品种,测定了它们在幼苗期的苗高、根长、鲜重与干重、细胞膜透性、丙二醛与脯氨酸含量、SOD(超氧化物岐化酶)与POD(过氧化物酶)及CAT(过氧化氢酶)活性、叶绿素含量及其叶绿素荧光参数等生长和生理生化特性指标,获得了以下结果:1.镉胁迫处理下的102个水稻品种(系)的平均发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、胚芽与胚根长、胚芽鲜重与干重等种子萌发特性指标,均随着镉胁迫处理浓度增大而降低。并且,各水稻品种(系)各镉胁迫处理浓度间的差异均达到了显著或极显著水平。根据不同水稻品种(系)种子萌发期的镉胁迫抗性差异,可将102个供试水稻品种(系)分为如下3种类型:黄华占、湘晚籼6号、希望R141等18个水稻品种(系)为镉胁迫钝感型水稻品种(系);复选201选、明恢63、复籼201选等48个水稻品种(系)为镉胁迫抗性中间型水稻品种(系);惠选优小粒1号、齐占稻、金23B等36个水稻品种(系)为镉胁迫敏感型水稻品种(系)。2.在0.05mmol/L与0.1mmol/L两种低浓度Cd~(2+)镉胁迫处理下,镉胁迫敏感型水稻品种矮秀占的幼苗苗高、根长、鲜重与干重显著减小;其它5个水稻品种(系)的幼苗苗高、根长、鲜重与干重等均较对照的无显著水平差异。在0.20mmol/L高浓度Cd~(2+)镉胁迫处理下的各水稻品种的幼苗苗高、根长、鲜重与干重等生长指标均较对照的极显著下降,且水稻品种黄粤占与矮秀占的幼苗苗高、根长、鲜重与干重等生长指标比其他4个水稻品种的降低值较大。说明高浓度镉胁迫处理对所有6个供试水稻品种(系)的生长都造成了严重抑制作用,其中对镉胁迫敏感型水稻品种黄粤占与矮秀占的生长抑制程度更大。3.黄华占与28占、黄粤占选与丰华占、黄粤占与矮秀占等6个不同镉胁迫抗性类型水稻品种(系)在不同镉胁迫浓度处理下,种子萌发幼苗期的叶片膜透性增大,MDA含量增加,脯氨酸含量增加,SOD和POD及CAT活性增强;叶绿素含量减少;光合作用PSⅡ的初始最小荧光(F_0)增加;最大光化学效率(Fv/Fm)降低;光化学转换的实际量子效率(ФPSⅡ)降低;非光化学猝灭系数(qN)降低;光化学猝灭系数(qP)增加;表观光合电子传递效率(ETR)降低。4.综合分析结果表明,镉胁迫钝感型水稻品种黄华占与28占的镉胁迫抗性较强,其各生长与生理生化指标在镉胁迫下均表现较稳定;镉胁迫敏感型水稻品种黄粤占与矮秀占的镉胁迫抗性较弱,其各生长与生理生化指标在镉胁迫下均明显表现受到抑制;而镉胁迫中间型水稻品种黄粤占选与丰华占在各生长与生理生化指标受镉胁迫的影响均居于镉胁迫钝感型与镉胁迫敏感型水稻品种之间。
【学位授予单位】：湖南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S511;X173

【参考文献】