干旱对不同水稻萌发种子中逆境生理及相应基因表达的影响

摘要：

为揭示萌发期不同水稻的抗旱性机理,以水稻旱敏感材料(Calrose、京宁10 号、山形86)和抗旱性材料(Farry、松粳3 号、宁粳36)为研究对象,开展了模拟干旱胁迫(15%PEG-6000)对不同水稻萌发种子生长指标、生理指标及相应基因表达量的影响研究.结果表明:正常条件下,旱敏感和抗旱性材料萌发种子各生长指标、抗逆相关基因表达量之间无显著差异;但生理指标有明显变化,表现为不同材料间超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性、可溶性糖(SS)和过氧化氢(H2O2)含量无显著差异,旱敏感性材料山形86 的丙二醛(MDA)、超氧阴离子(O2-·)含量显著高于其他材料;抗旱性材料宁粳36 的过氧化氢酶(CAT)活性、脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白(SP)含量显著高于其他材料.干旱胁迫下,相比于旱敏感性材料,抗旱性材料萌发种子的相对发芽势(RGP)、相对芽长(RSL)、萌发期抗旱指数(GDRI)和活力指数(VI)分别增加了0.03～0.07 百分点,0.32～0.39 百分点,0.12～0.18 百分点和92.41%～108.39%;抗旱性材料萌发种子中MDA 和活性氧(O2-·、H2 O2)含量分别降低了 2.54%～61.64%,19.60%～46.30%和 35.61%～62.02%;渗透调节物质(Pro、SS、SP)含量分别增加了5.93%～18.29%,1.08%～7.97%和3.47%～6.03%;抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性分别提高 17.29%～33.12%,15.24%～76.06%和 14.68%～18.61%;脯氨酸合成关键基因OsP5CS、抗氧化酶合成基因(OsALM1、OsPOX1、OsCATC)的相对表达量分别上调了2.66%～182.31%,57.14%～513.27%,0.38%～109.06%和63.39%～184.25%.综合分析表明,干旱胁迫抑制了水稻种子的萌发,影响了萌发期种子中的生理特性及其相应基因的表达.干旱胁迫下,无论是抗旱性材料还是旱敏感性材料,活力指数(VI)、过氧化物酶(POD)以及过氧化物酶合成基因(OsPOX1)是影响水稻种子萌发的关键指标.除以上指标外,可溶性蛋白(SP)、脯氨酸合成基因(OsP5CS)、过氧化氢酶基因(OsCATC)是影响抗旱性材料的其他关键指标,相对芽长(RSL)、过氧化氢(H2 O2)、超氧化物歧化酶基因(OsALM1)是影响旱敏感性材料的其他关键指标.

关键词：水稻、抗旱性、萌发期、生理特性、基因表达

所属期刊栏目：38

分类号：S511.01(禾谷类作物)

资助基金：宁夏自然科学基金项目;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-09-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：101-111