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吉林省水稻品种耐苏打盐碱鉴定及生理生化特性分析

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吉林农业大学学报 2024年

作者：高萌萌张影朴日花宋安琪马秋雨金永梅延边大学农学院吉林省农业科学院农业生物技术研究所吉林省农业生物技术重点实验室吉林省农业科学院水稻研究所

苏打盐碱胁迫严重抑制水稻正常生长。筛选耐苏打盐碱水稻品种对苏打盐碱地开发和保障粮食安全具有重要意义。选用6个具有代表性的吉林省常规水稻品种，利用水培技术在水稻发芽期和幼苗期进行苏打盐碱胁迫处理（0.3%碳酸氢钠和碳酸钠混... 详细信息

苏打盐碱胁迫严重抑制水稻正常生长。筛选耐苏打盐碱水稻品种对苏打盐碱地开发和保障粮食安全具有重要意义。选用6个具有代表性的吉林省常规水稻品种，利用水培技术在水稻发芽期和幼苗期进行苏打盐碱胁迫处理（0.3%碳酸氢钠和碳酸钠混合溶液，pH9.0），测定了耐盐碱评价指标（发芽势、发芽率、芽长、芽鲜重、株高和根长等）、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量。结果表明，长白9号（CB9），吉粳816（JG816）和通系933（TX933）品种的各项指标平均苏打盐碱害率为24.99%～38.84%，耐苏打盐碱级别为“强”；通系929（TX929）和吉粳830（JG830）的平均苏打盐碱害率为41.55%～58.06%，耐苏打盐碱级别为“中”；稻花香（DHX）的平均苏打盐碱害率为73.05%，耐苏打盐碱级别为“弱”。CB9、JG816和DHX的生理生化指标检测结果表明，在水稻叶片和根系中抗氧化酶活性，包括过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）等，随着胁迫处理时间的延长呈现先升高后降低趋势，盐碱敏感品种DHX的抗氧化酶活性变化幅度高于耐盐碱品种CB9和JG816；渗透调节物质丙二醛（MDA）和脯氨酸（PRO）含量随着胁迫时间的延长不断升高，DHX的含量高于CB9和JG816。本研究结果为吉林省水稻资源耐苏打耐盐碱鉴定筛选及耐盐碱生理生化机制解析提供理论参考。

关键词：吉林省水稻品种苏打盐碱胁迫苏打盐碱害率抗氧化酶活性渗透调节物质含量

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吉林省水稻种子萌发期耐苏打盐碱鉴定

江苏农业科学 2024年

作者：王一凡牟金猛党昆邵玺文耿艳秋张强于林田郭丽颖吉林农业大学农学院

种子萌发期是鉴定水稻品种耐盐碱性强弱的重要时期，在种子萌发期探索水稻耐苏打盐碱鉴定方法，筛选耐苏打盐碱种质资源，揭示耐苏打盐碱生理机制，明确耐苏打盐碱鉴定指标，为建立水稻萌发期耐苏打盐碱鉴定评价体系和培育苏打耐盐碱新... 详细信息

种子萌发期是鉴定水稻品种耐盐碱性强弱的重要时期，在种子萌发期探索水稻耐苏打盐碱鉴定方法，筛选耐苏打盐碱种质资源，揭示耐苏打盐碱生理机制，明确耐苏打盐碱鉴定指标，为建立水稻萌发期耐苏打盐碱鉴定评价体系和培育苏打耐盐碱新种质奠定基础。以吉林省主推的35个水稻品种为研究材料，通过模拟吉林省苏打盐碱地的盐碱环境，在苏打盐碱胁迫下进行种子萌发试验。分析苏打盐碱胁迫下水稻萌发期形态指标之间的差异，并通过各指标的相关性分析、主成分分析、隶属函数法、回归分析、聚类分析相结合的方法对水稻品种的耐盐碱性进行鉴定评价。同时选取不同耐逆性的水稻品种进行种子萌发生理试验，根据生理指标的变化初步揭示不同耐盐碱水稻萌发期生理特性的差异。结果表明，不同水稻品种对苏打盐碱胁迫的反应程度存在差异；主成分分析将15个单项指标降维成4个独立的综合指标，累计贡献率为85.74%；通过模糊隶属函数法得到水稻材料的D值，其中D值越高耐盐碱能力就越强；再通过聚类分析将水稻材料分成强耐盐碱型3个（吉粳816、吉粳105、东稻12）、耐盐碱型13个、中度耐盐碱型5个、盐碱敏感型12个、不耐盐碱型2个（通禾99、通育269）等5类。回归分析结果表明相对发芽指数、相对发芽势、相对活力指数、相对发芽率、相对芽长等可作为耐苏打盐碱的鉴定指标。不同耐性品种之间的生理指标差异显著，其中耐逆型品种的抗氧化酶活性显著高于其他类型；可溶性糖和可溶性蛋白含量分别比中间型和敏感型显著高269%、70.1%、22.9%、45.5%；而敏感型品种的丙二醛含量比中间型和耐逆型分别显著提高45.0%、83.8%。

关键词：水稻萌发期苏打盐碱胁迫鉴定评价生理响应

外源褪黑素对苏打盐碱胁迫大豆幼苗的缓解效应

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生态学杂志 2023年第12期42卷 2953-2960页

作者：钟行杰张明聪韩爱平秦彬丁哲鹏张玉先黑龙江八一农垦大学农学院黑龙江大庆163319 国家杂粮工程技术中心黑龙江大庆163319

褪黑素是缓解逆境胁迫对大豆损伤的有效途径之一。研究苏打盐碱胁迫下喷施褪黑素对大豆幼苗生长的调控效应,为大豆幼苗缓解苏打盐碱胁迫提供理论基础和技术支撑。以合农71为试验材料,采用砂培试验方法,设置常规+喷施清水处理(CK)、常规... 详细信息

褪黑素是缓解逆境胁迫对大豆损伤的有效途径之一。研究苏打盐碱胁迫下喷施褪黑素对大豆幼苗生长的调控效应,为大豆幼苗缓解苏打盐碱胁迫提供理论基础和技术支撑。以合农71为试验材料,采用砂培试验方法,设置常规+喷施清水处理(CK)、常规+喷施褪黑素处理(CKM)、苏打盐碱胁迫+喷施清水处理(S)、苏打盐碱胁迫+喷施褪黑素处理(SM)4个处理,研究大豆苗期不同生理指标对苏打盐碱胁迫的响应。结果表明,与常规处理(CK和CKM)相比,苏打盐碱胁迫下(S和SM)大豆幼苗生长均受到抑制;与S处理相比,SM处理大豆叶片PSII反应初始荧光(F_(0))与最大荧光产量(F_(m))显著增加,非光化学淬灭系数(NPQ)升高,作物光合机构过剩光能的耗散增强,PSII反应中心光保护能力提升,净光合速率(P_(n))显著增加,叶片抗氧化酶活性(SOD、POD、APX)和清除ROS能力显著增强,根系和茎秆可溶性糖和可溶性蛋白含量显著增加,叶片和根系中MDA产生速率显著下降,根系干物质积累量、总表面积、总体积和根平均直径显著增加,维持了叶片细胞内激素水平,叶片IAA、CTK、ETH和MT含量分别提高了15.9%、31.9%、8.7%和55%(P盐碱胁迫对大豆苗期相关生理指标的不利影响,提高大豆幼苗耐盐碱特性。

关键词：苏打盐碱胁迫褪黑素大豆光合荧光特性内源激素

甜菜碱浸种对苏打盐碱胁迫下水稻种子萌发和生理特性的影响

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江苏农业科学 2023年第15期51卷 79-85页

作者：韩爱平张佰毅李博文钟行杰罗钰颖张明聪黑龙江八一农垦大学农学院黑龙江大庆163319

以水稻品种垦稻10为试验材料,采用室内培养法,研究10 mmol/L甜菜碱浸种对不同浓度(0、20、40、60、80 mmol/L)苏打盐碱(Na_(2)CO_(3)、NaHCO_(3))胁迫下水稻种子萌发和生理特性的影响。结果表明,苏打盐碱胁迫处理抑制了水稻种子萌发,与... 详细信息

以水稻品种垦稻10为试验材料,采用室内培养法,研究10 mmol/L甜菜碱浸种对不同浓度(0、20、40、60、80 mmol/L)苏打盐碱(Na_(2)CO_(3)、NaHCO_(3))胁迫下水稻种子萌发和生理特性的影响。结果表明,苏打盐碱胁迫处理抑制了水稻种子萌发,与蒸馏水浸种处理(CK)相比,蒸馏水浸种+40、60、80 mmol/L苏打盐碱胁迫处理(S_(40)、S_(60)、S_(80))降低了水稻种子发芽率、发芽势和根/芽长,提高了根系相对电导率;而甜菜碱浸种+40、60、80 mmol/L苏打盐碱胁迫处理(SBT_(40)、SBT_(60)、SBT_(80))显著缓解了苏打盐碱胁迫对水稻种子萌发的抑制作用,与相同苏打盐碱胁迫条件下蒸馏水浸种处理相比,SBT_(40)、SBT_(60)、SBT_(80)处理的发芽率分别增加了1.40%、1.15%、4.65%(P苏打盐碱胁迫下,10 mmol/L甜菜碱浸种处理通过促进水稻根系生长、提高植物抗氧化酶和抗氧化剂活性、增加有机渗透调节物质含量、降低MDA含量来保护细胞结构的完整,从而增强水稻耐盐碱胁迫的能力,其中10 mmol/L甜菜碱浸种处理对40 mmol/L盐碱胁迫的缓解效果最佳。

关键词：水稻甜菜碱浸种苏打盐碱胁迫生长发育

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苏打盐碱胁迫对汉麻光合特性的影响

江西农业学报 2022年第8期34卷 53-59,64页

作者：张晓艳孙宇峰曹焜韩承伟朱浩边境黑龙江省科学院大庆分院黑龙江大庆163319

以乌克兰引进汉麻品种格列西亚、金刀15为试验材料,研究了不同苏打盐碱胁迫下,不同生育时期汉麻的光合参数、叶绿素相对含量及叶绿素荧光特性的变化。结果表明,苏打盐碱胁迫对汉麻光合特性的影响大小因汉麻品种和生育时期而异,生育前期... 详细信息

以乌克兰引进汉麻品种格列西亚、金刀15为试验材料,研究了不同苏打盐碱胁迫下,不同生育时期汉麻的光合参数、叶绿素相对含量及叶绿素荧光特性的变化。结果表明,苏打盐碱胁迫对汉麻光合特性的影响大小因汉麻品种和生育时期而异,生育前期苏打盐碱的胁迫浓度越大对其影响越大,格列西亚耐苏打盐碱能力强于金刀15;苗期至工艺成熟期,中度和重度苏打盐碱胁迫对汉麻光合参数、叶绿素相对含量及叶绿素荧光参数均有不同程度的抑制作用,并促进光合相关指标的峰值提前,苗期的抑制作用高于其他生育时期;而轻度苏打盐碱胁迫在苗期至快速生长期对光合速率、气孔导度、叶绿素相对含量、最大荧光有轻微的促进作用,在现蕾至工艺成熟期有显著的抑制作用。研究表明,在黑龙江省西部地区,轻、中苏打盐碱田种植汉麻,除选择合适的耐盐碱品种外,还应考虑种植效益和生态效益。

关键词：汉麻苏打盐碱胁迫光合特性

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苏打盐碱胁迫对汉麻生长发育的影响

中国农学通报 2023年第13期39卷 1-7页

作者：张晓艳边境赵越王晓楠孙宇峰黑龙江省科学院大庆分院黑龙江大庆163319

为明确苏打盐碱胁迫下汉麻的生长发育特性,以引进汉麻品种‘格列西亚’(V1)‘、金刀15’(V2)为试验材料,研究不同生育时期不同苏打盐碱胁迫下汉麻出苗率、株高、叶面积指数、干物质量及麻皮产量的变化。结果表明,不同生育时期不同苏打... 详细信息

为明确苏打盐碱胁迫下汉麻的生长发育特性,以引进汉麻品种‘格列西亚’(V1)‘、金刀15’(V2)为试验材料,研究不同生育时期不同苏打盐碱胁迫下汉麻出苗率、株高、叶面积指数、干物质量及麻皮产量的变化。结果表明,不同生育时期不同苏打盐碱胁迫对出苗率影响不显著,但对汉麻的株高、茎粗、叶面积指数、叶干重、茎干重、根干重及麻皮产量影响较大,重度和中度苏打盐碱胁迫处理与对照之间达差异显著水平,其中麻皮产量与CK相比降低了12.43%~35.27%。从整体来看,不同生育时期不同苏打盐碱胁迫对汉麻的生长发育均有抑制作用,苗期的抑制程度高于其他生育时期,V1耐苏打盐碱胁迫能力大于V2。

关键词：汉麻苏打盐碱胁迫生长发育产量

苏打盐碱胁迫对两种苜蓿种子萌发影响及品种耐性综合分析

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草地学报 2019年第6期27卷 1511-1517页

作者：贾秀峰齐齐哈尔大学教师教育学院

本试验以WL343HQ和龙牧807苜蓿(Medicago sativa L.)种子为试材,研究不同苏打盐碱浓度(20,25,30,35,40,45,50,55和60 mmol·L-1)对苜蓿种子萌发的影响。结果表明:2种苜蓿种子随苏打盐碱胁迫浓度的增加发芽率、发芽势、发芽指数、活力指... 详细信息

本试验以WL343HQ和龙牧807苜蓿(Medicago sativa L.)种子为试材,研究不同苏打盐碱浓度(20,25,30,35,40,45,50,55和60 mmol·L-1)对苜蓿种子萌发的影响。结果表明:2种苜蓿种子随苏打盐碱胁迫浓度的增加发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和芽苗的胚芽长、胚根长、干重、鲜重均呈下降的趋势,发芽率、发芽势和发芽指数在苏打盐碱浓度为40 mmol·L-1(WL343HQ)或35 mmol·L-1(龙牧807)均低于50%,活力指数、芽长、根长、鲜重和干重在苏打盐碱浓度为40 mmol·L-1(WL343HQ)或35 mmol·L-1(龙牧807)时显著下降;苏打盐碱浓度超过55 mmol·L-1抑制苜蓿种子萌发;以种子发芽率作为苏打盐碱胁迫适宜浓度指标的筛选并进行线性回归,确定WL343HQ和龙牧807苜蓿种子对苏打盐碱胁迫的半致死浓度分别为42.41 mmol·L-1和36.61 mmol·L-1。隶属函数分析结果表明:WL343HQ种子的萌发和芽苗生长各指标均高于龙牧807,WL343HQ抗苏打盐碱能力高于龙牧807苜蓿。

关键词：苜蓿苏打盐碱胁迫种子萌发隶属函数

苏打盐碱胁迫对羊草光合、蒸腾速率及水分利用效率的影响

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草业学报 2009年第5期18卷 25-30页

作者：黄立华梁正伟马红媛中国科学院东北地理与农业生态研究所吉林长春130012 中国大安碱地生态试验站吉林大安131317

采用温室土培试验法,研究了羊草叶片光合速率、蒸腾速率和水分利用效率等对不同苏打盐碱胁迫的响应特征。结果表明,随着模拟光辐射的增强,羊草叶片光合速率、蒸腾速率、气孔导度和蒸汽压亏缺等表现为升高,胞间CO2浓度表现为降低,叶片水... 详细信息

采用温室土培试验法,研究了羊草叶片光合速率、蒸腾速率和水分利用效率等对不同苏打盐碱胁迫的响应特征。结果表明,随着模拟光辐射的增强,羊草叶片光合速率、蒸腾速率、气孔导度和蒸汽压亏缺等表现为升高,胞间CO2浓度表现为降低,叶片水分利用效率则呈先升高后降低的趋势。同一光强下,随着土壤苏打盐碱胁迫程度的增大,羊草光合速率和蒸腾速率均有所下降,水分利用效率则有所升高。以光强1 500μmol/(m2.s)为例,pH9.78的盐碱胁迫处理的羊草光合速率和蒸腾速率分别比对照(pH 7.15)的处理降低了43.8%和51.3%。苏打盐碱胁迫下,羊草蒸腾速率的降低幅度大于光合速率降低幅度,保持了叶片较高的水分利用效率,可能是羊草适应苏打盐碱逆境的重要生理机制。

关键词：羊草苏打盐碱胁迫光合速率蒸腾速率水分利用效率

苏打盐碱胁迫对水稻幼苗生长及氮代谢关键酶的影响

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吉林农业大学学报 2020年第5期42卷 493-501页

作者：刘月月黄小萱耿艳秋郭丽颖金峰邵玺文吉林农业大学农学院长春130118

为明确水稻不同秧龄苗在苏打盐碱胁迫下的生长和氮代谢差异,以"长白9"为试验材料,设置不同秧龄L1(3叶秧龄)、L2(4叶秧龄)、L3(5叶秧龄),以50 mmol/L的混合盐碱进行胁迫,研究苏打盐碱胁迫(0~48 h)下水稻不同秧龄苗的生理响应、物质积累... 详细信息

为明确水稻不同秧龄苗在苏打盐碱胁迫下的生长和氮代谢差异,以"长白9"为试验材料,设置不同秧龄L1(3叶秧龄)、L2(4叶秧龄)、L3(5叶秧龄),以50 mmol/L的混合盐碱进行胁迫,研究苏打盐碱胁迫(0~48 h)下水稻不同秧龄苗的生理响应、物质积累和氮素吸收特性。结果表明:苏打盐碱胁迫显著提高了水稻各秧龄苗脯氨酸和可溶性糖含量,3叶秧龄苗响应时间更早,涨幅更大,随秧龄的增大,渗透调节能力变弱;苏打盐碱胁迫显著提高了水稻各秧龄苗叶片及根中Na^+积累量和Na^+/K^+,3叶秧龄苗峰值更高,随秧龄的增长离子平衡能力逐渐增强。从氮素代谢来看,苏打盐碱胁迫显著抑制了水稻不同秧龄苗的氮素吸收和转化,降低了叶片和根系硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性,抑制了地上部氮素积累和植株干物质积累。5叶秧龄苗NR和GS活性的下降显著小于其他秧龄,并通过小幅上调叶片谷氨酸脱氢酶(GDH)活性来增强GDH代谢途径,以适应盐碱胁迫对氮素吸收造成的影响。5叶秧龄苗地上部、根系干质量以及地上部氮素积累量所受影响也明显小于其他秧龄。这说明,苏打盐碱地水稻移栽选择大叶秧龄苗有利于增强秧苗抗性,能保证更高效的氮素吸收和物质积累。

关键词：水稻苏打盐碱胁迫秧龄氮代谢关键酶