早晚稻兼用品种耐冷性研究及外源NO对苗期耐冷性的影响

发布时间：2017-04-15 10:07

  本文关键词：早晚稻兼用品种耐冷性研究及外源NO对苗期耐冷性的影响，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：我国水稻生产中因低温冷害而造成的产量损失严重年份可达到100亿kg,机械化栽培方式中冷害问题更为突出。为了减轻低温对水稻生产的不利影响,筛选出适宜机械化栽培的双季稻耐冷品种,本文以我国长江中下游地区种植面积较广的早晚兼用水稻品种为材料,研究低温对不同品种苗期、孕穗期和抽穗期的形态、生理生化的影响。主要研究结果如下：(1)苗期低温(6℃、8℃和10℃)处理下,各品种叶片的电导率、含水量、叶绿素含量、MDA含量、可溶性糖含量、POD活性均与常温条件下(25℃)的差异显著,可作为苗期耐冷性鉴定的生理生化指标。利用隶属函数法和聚类分析将19个早晚兼用品种苗期耐冷性分为3个等级：强耐冷性品种(株两优505等6个品种),中耐冷性品种(中优1号等8个品种),冷敏感性品种(株两优06等5个品种)。(2)苗期低温(10℃,5d)处理期间,各品种叶片中SOD、CAT活性表现为先升后降的变化,根系中表现为缓慢增加趋势。叶片MDA含量各品种增加趋势相似,而根系MDA含量耐寒品种缓慢增加,冷敏感品种则急剧增加。叶片可溶性蛋白含量为先增后降,根系则先降后增。常温恢复期间(25℃,6d),耐寒品种叶片SOD、CAT活性和可溶性蛋白含量可恢复到处理前水平,冷敏感品种则不能。各品种叶片MDA含量先增加后减少,而根系MDA含量在中耐寒品种中相对稳定,冷敏感品种仍继续增加。(3)苗期低温处理下(5℃,3d),适宜浓度的硝普钠(SNP)喷施,叶片电导率和MDA含量增加幅度、叶绿素和可溶性蛋白含量降低幅度均明显降低,SOD、CAT和POD活性仍可维持较高活性,脱落酸含量大幅增加,而生长素、细胞分裂素和赤霉素含量均有所降低,表明SNP喷施幼苗叶片有利于其提高抵御低温的能力。(4)孕穗期低温处理(16℃C,5d),供试品种结实率较常温对照降低11.01%-61.14%,相对结实率80%以上的品种为T优821和株两优819,耐冷性最强；相对结实率70%以上的品种为株两优08、金优268和株两优30,耐冷性较强。低温处理下,剑叶的叶绿素、可溶性蛋白含量降低；丙二醛含量大幅增加；SOD、POD和CAT活性均降低。低温对剑叶光合作用和叶绿素荧光参数也有很大影响,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度、光化学效率、实际光化学效率和光化学淬灭系数较对照显著降低,与对照差异显著；非光化学淬灭系数也受到低温影响小幅升高,与对照差异显著。(5)抽穗期低温处理(18℃,7d),供试品种结实率较常温对照降低19.48%～91.44%,相对结实率80%以上的品种为株两优505和T优821,相对结实率70%以上的品种为株两优611、株两优08、陵两优21和株两优168,耐冷性均强。低温处理下各品种的花药长度、花药开裂率和可育花粉率较对照均显著降低；剑叶的叶绿素和可溶性蛋白含量较对照均降低,且耐冷性较强的品种降幅低于冷敏感品种；丙二醛含量均增加；耐冷性强的品种SOD酶升高,而冷敏感品种降低；POD酶活性均有所升高；CAT酶活性均降低；净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率均降低；叶绿素荧光参数Fv/Fm、ΦPsII和qL也受到低温影响降低,NPQ升高。人工低温条件与自然低温条件下相对结实率呈极显著正相关。依据苗期低温死苗率和生育后期相对结实率综合评价,筛选出苗期、孕穗期和抽穗期均耐冷的品种有T优821、T优463、株两优505和株两优08,适于双季稻机插早晚兼用。
【关键词】：早晚兼用稻 低温 耐冷性
【学位授予单位】：湖南农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S511
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-13
• 第1章 前言13-21
• 1.1 国内外研究进展13-19
• 1.1.1 水稻低温冷害概况13-14
• 1.1.2 水稻生育期冷害及耐冷性鉴定14-15
• 1.1.3 低温冷害对叶片和根系的生理影响15-18
• 1.1.4 低温冷害对激素的影响18
• 1.1.5 低温冷害对水稻光合特性的影响18-19
• 1.1.6 外源调节剂对水稻耐冷性的缓解19
• 1.2 选题目的和意义19-20
• 1.3 技术路线20-21
• 第2章 早晚稻兼用品种苗期耐寒性评价21-33
• 2.1 材料和方法21-23
• 2.1.1 试验材料21-22
• 2.1.2 试验设计22
• 2.1.3 测定项目与方法22-23
• 2.1.4 统计分析23
• 2.2 结果与分析23-31
• 2.2.1 不同低温处理早晚兼用稻幼苗生理生化指标的变化23-28
• 2.2.2 适宜处理温度筛选28-29
• 2.2.3 耐冷指标间的相关性29-30
• 2.2.4 隶属函数法评价早晚兼用稻品种耐冷性30
• 2.2.5 不同品种耐冷性聚类分析30-31
• 2.3 讨论31-33
• 2.3.1 早晚兼用稻苗期耐冷性鉴定最适低温探索31
• 2.3.2 早晚兼用稻苗期耐冷性评价指标的选择31-32
• 2.3.3 早晚兼用稻苗期耐冷性综合评价32-33
• 第3章 低温胁迫下早晚兼用稻幼苗叶片和根系的生理特性差异33-46
• 3.1 材料与方法33-37
• 3.1.1 试验材料33-36
• 3.1.2 试验设计36
• 3.1.3 测定指标及方法36-37
• 3.1.4 统计方法37
• 3.2 结果与分析37-44
• 3.2.1 低温处理下幼苗死苗率37-38
• 3.2.2 低温处理和常温恢复期内叶片和根系SOD活性的变化38-39
• 3.2.3 低温处理和常温恢复期内叶片和根系CAT活性的变化39-40
• 3.2.4 低温处理和常温恢复期内叶片和根系POD活性的变化40-41
• 3.2.5 低温处理和常温恢复期内叶片和根系MDA含量的变化41-43
• 3.2.6 低温处理和常温恢复期内叶片和根系可溶性蛋白含量的变化43-44
• 3.3 讨论44-46
• 3.3.1 低温对叶片和根系抗氧化酶活性的影响44
• 3.3.2 低温对叶片和根系MDA含量的影响44
• 3.3.3 低温对叶片和根系可溶性蛋白含量的影响44-46
• 第4章 外源NO对低温胁迫下早晚兼用稻幼苗生理特性和激素含量的影响46-53
• 4.1 材料与方法46-47
• 4.1.1 试验材料46
• 4.1.2 试验设计46-47
• 4.1.3 测定指标及方法47
• 4.1.4 统计方法47
• 4.2 结果与分析47-51
• 4.2.1 最适宜SNP浓度筛选47-48
• 4.2.2 低温处理下SNP对幼苗生理特性的影响48-49
• 4.2.3 低温处理下SNP对幼苗抗氧化酶的影响49-50
• 4.2.4 低温处理下SNP对幼苗内源激素的影响50-51
• 4.3 讨论51-53
• 4.3.1 适宜浓度SNP对低温下幼苗死苗率的影响51-52
• 4.3.2 SNP对低温下幼苗生理特性的影响52
• 4.3.3 SNP对低温幼苗内源激素的影响52-53
• 第5章 早晚兼用稻品种孕穗期耐冷性分析53-63
• 5.1 材料与方法53-54
• 5.1.1 试验地点53
• 5.1.2 试验材料53
• 5.1.3 试验设计53-54
• 5.1.4 测定项目与方法54
• 5.1.5 统计方法54
• 5.2 结果与分析54-61
• 5.2.1 人工低温处理(19℃,5d)对结实率的影响54-56
• 5.2.2 人工低温处理(16℃,5d)对结实率和剑叶的影响56-61
• 5.3 讨论61-63
• 5.3.1 孕穗期低温对水稻结实率的影响61
• 5.3.2 孕穗期低温对剑叶生理特性的影响61
• 5.3.3 孕穗期低温对剑叶光合特性的影响61-63
• 第6章 早晚兼用稻品种抽穗期耐冷性分析63-77
• 6.1 材料与方法63-65
• 6.1.1 试验地点63
• 6.1.2 供试材料63
• 6.1.3 试验设计63-64
• 6.1.4 测定项目与方法64-65
• 6.1.5 统计方法65
• 6.2 结果与分析65-75
• 6.2.1 抽穗期盆栽低温试验65-73
• 6.2.2 抽穗期自然低温试验73-75
• 6.2.3 人工低温与自然低温下相对受精率和相对结实率的相关性75
• 6.3 讨论75-77
• 6.3.1 花药性状与可育花粉率与结实率的相关性75-76
• 6.3.2 苗期与抽穗期耐冷性关系76-77
• 第7章 全文总结77-81
• 7.1 主要结论77-79
• 7.1.1 苗期耐冷评价体系的建立77
• 7.1.2 苗期叶片和根系对低温生理响应的差异77-78
• 7.1.3 苗期耐冷调节剂的应用78
• 7.1.4 孕穗期耐冷性评价78-79
• 7.1.5 抽穗期耐冷性评价79
• 7.2 创新点79-80
• 7.2.1 早晚兼用型水稻品种在双季机插稻上的应用79
• 7.2.2 指出苗期叶片和根系对低温生理响应的差异79-80
• 7.2.3 首次提出NO在水稻苗期耐寒性的应用80
• 7.3 展望80-81
• 参考文献81-94
• 缩写符号列表94-95
• 致谢95-96
• 作者简介96

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