褪黑素和茉莉酸甲酯基质育秧对水稻耐低温胁迫的调控作用

作     者：朱春权 魏倩倩 项兴佳 胡文君 徐青山 曹小闯 朱练峰 孔亚丽 刘佳 金千瑜 张均华 ZHU Chun-Quan;WEI Qian-Qian;XIANG Xing-Jia;HU Wen-Jun;XU Qing-Shan;CAO Xiao-Chuang;ZHU Lian-Feng;KONG Ya-Li;LIU Jia;JIN Qian-Yu;ZHANG Jun-Hua

作者机构：中国水稻研究所/水稻生物学国家重点实验室浙江杭州310006 安徽大学安徽合肥230039 浙江省农业科学院浙江杭州310021 江西省农业科学院江西南昌330200 

出 版 物：《作物学报》 (Acta Agronomica Sinica)

年 卷 期：2022年第48卷第8期

页      面：2016-2027页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(31901452) 浙江省自然科学基金项目(LQ19C020007)资助 

主　　题：基质 水稻 低温胁迫 理化性质 抗氧化酶 基因表达 

摘      要：早稻育秧过程中易遭受低温冷害,引起水稻减产。因此,有必要研制耐低温的水稻育秧基质来保障早稻生产。本研究以我们实验室自己研制的发酵基质作为研究对象,外源添加褪黑素和茉莉酸甲酯后,分别在水稻萌发阶段和水稻生长7 d后进行为期3 d的低温处理,然后测定水稻的萌发状况、理化性质和基因表达,从而明确2种不同激素对早稻秧苗耐低温胁迫的调控机制。结果表明,褪黑素和茉莉酸甲酯均显著提高水稻在低温条件下的发芽率和发芽势;两者均能提高水稻在低温条件下的生长,包括提高株高、根长、根条数、干物重、叶龄和养分含量。在低温条件下,褪黑素和茉莉酸甲酯均能通过调节水稻体内抗氧化系统酶的活性和降低水稻体内过氧化氢与丙二醛含量来缓解低温胁迫导致的脂质过氧化损伤。褪黑素和茉莉酸甲酯均能提高低温条件下水稻体内的脯氨酸含量和叶绿素含量,降低脱落酸的含量,而茉莉酸甲酯则单独提高了水稻体内GA_(3)的含量。褪黑素和茉莉酸甲酯对水稻耐冷基因存在不同的调控作用,在低温条件下,两者均显著上调OsCDPK7和OsLti6b,显著下调OsWRKY45基因的表达,褪黑素单独上调OsFer1基因的表达,茉莉酸甲酯单独上调OsTrx23基因的表达。以上结果表明,褪黑素和茉莉酸甲酯均能通过调控水稻体内抗氧化系统酶活、渗透物质含量、叶绿素含量、植物激素含量和耐冷基因表达提高水稻耐低温胁迫能力。