低溫控制對優(yōu)質(zhì)水稻灌漿結(jié)實期的影響

王亮 柳洪良 樸雪梅 徐偉豪 白學(xué)峰 程正海 金峰 韓云哲

摘要 低溫條件下對不同地區(qū)的18個水稻品種進行灌漿結(jié)實期冷害鑒定試驗。結(jié)果表明，低溫控制耐冷性評價中龍稻17、吉粳302、通禾66等8個品種耐冷性表現(xiàn)強;吉農(nóng)大538、通育266、吉粳515和吉粳302品種的SOD、CAT、POD酶活性比對照高，各品種之間有顯著差異;龍稻17、龍稻18、吉粳809、吉粳515、通系935等品種的稻米外觀品種和營養(yǎng)品質(zhì)有差異顯著;綜合比較顯示，吉粳515、通育266、吉粳302等品種抗冷性較強，是較適合吉林省東部冷涼地區(qū)種植的水稻品種。

關(guān)鍵詞 水稻;灌漿結(jié)實期;耐冷性;酶活性;品質(zhì)

中圖分類號 S.511文獻標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2021）07-0040-03

AbstractUnderlowtemperaturecondition，18ricevarietiesfromdifferentregionsweretestedforchillinginjuryidentificationduringgrainfillingstage.Theresultsshowedthatintheevaluationofcoldtoleranceunderlowtemperaturecontrol，8varieties，includingLongdao17，Jijing302andTonghe66，showedstrongcoldtolerance;theactivitiesofSOD，CATandPODweremeasuredbyenvironmentalphysiologicalindexes，andtheenzymeactivityratioofJinongda538，Tongyu266，Jijing515andJijing302werecomprehensivelyanalyzed.Theresultsshowedthatthereweresignificantdifferencesamongvarietiesinappearanceandnutritionalquality;Longdao17，Longdao18，Jijing809，Jijing515，Tongxi935andothervarietieshadsignificantdifferencesinappearanceandnutritionalquality;Jijing515，Tongyu266，Jijing302andothervarietieshadstrongcoldresistance，sotheyweresuitableforplantinginthecoldandcoolareaofEasternJilinProvince.

KeywordsRice;Grainfillingstage;Coldtolerance;Enzymeactivity;Quality

作者簡介 王亮（1980—），男，吉林舒蘭人，副研究員，碩士，從事作物育種與栽培研究。*通信作者，副研究員，博士，從事水稻育種與栽培研究。

北方粳稻具有高產(chǎn)和品質(zhì)優(yōu)良的特性，是吉林省發(fā)展糧食生產(chǎn)、保障糧食安全戰(zhàn)略的主要目標(biāo)作物之一。而低溫、高溫、洪澇、干旱等災(zāi)害性天氣發(fā)生頻率的不斷增加，已經(jīng)嚴重影響到作物的生產(chǎn)。加強逆境下作物生長發(fā)育的研究，對糧食生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[1-6]。鑒于此，筆者以18個優(yōu)質(zhì)水稻品種為試驗材料，研究灌漿結(jié)實期溫室低溫控制下的葉片逆境生理指標(biāo)，進行耐冷性評價，旨在為鑒選適宜種植水稻品種提供理論依據(jù)[7-10]。

1材料與方法

1.1試驗材料

試驗共選用18個供試優(yōu)質(zhì)水稻品種，其中吉林省和黑龍江省審定品種15個，對照品種3個，分別為延粳22、吉玉粳、通35（表1）。

1.2試驗方法

試驗采取盆栽移栽。泥土處理過程為碎土→過篩→拌肥→稱重量（保證每個盆的土量相同）。葉片取樣方法：低溫處理完畢當(dāng)天分別取樣處理和對照。

1.2.1溫室低溫控制耐冷性鑒定。普通盤育苗，移栽至直徑30cm的塑料盆內(nèi)，每盆栽插4穴，每穴1株基本苗，重復(fù)3次。氮、磷、鉀分別按120、80、80kg/hm2施用。水稻植株平均抽穗80%左右時，進行10d低溫（14℃）處理。成熟后調(diào)查空秕粒率并評價耐冷性（表2）。

1.2.2酶液的制備。

1.2.2.1超氧化物歧化酶（SOD）。稱取5.00g樣品，置于研缽中，加入5mL提取緩沖液，在冰浴條件下研磨成勻漿。將勻漿液全部轉(zhuǎn)入到離心管中，于4℃、12000g離心30min，收集上清液，低溫保存?zhèn)溆茫瑴y量提取液總體積。

1.2.2.2過氧化氫酶（CAT）。稱取葉片0.25g，加入5倍量的（M/V）pH7.0的磷酸緩沖液冰浴研磨，15000r/min離心15min取部分上清液，經(jīng)適當(dāng)稀釋后用于酶活性測定。

1.2.2.3過氧化物酶（POD）。稱取樣品3.00g，加入預(yù)冷的0.05mol/LpH7.8的磷酸緩沖液少量，用粗紗布過濾，定容至10mL，低溫離心（12×104r/min，0～4℃）15min，取上清液置于低溫冰箱備用。

1.2.3逆境生理指標(biāo)的測定方法。

1.2.3.1SOD活性測定。采用氮藍四唑（NBT）光化還原法，以抑制NBT光化還原的50%為1個酶活單位，酶活性以“U/（g·min）”表示

1.2.3.2CAT活性測定。采用紫外吸收法測定，酶活性以“U/（g·min）”表示。

1.2.3.3POD活性測定。在2.9mL0.05mol/L磷酸緩沖液中加入1.0mL2%H2O2、1.0mL0.05mol/L愈創(chuàng)木酚和0.1mL酶液，組成反應(yīng)液，以每分鐘增加1.0個A470的酶量為1個酶活力單位，酶活性以“U/（g·min）”表示。

2結(jié)果與分析

2.1低溫控制對不同水稻品種灌漿結(jié)實期耐冷性的影響

由表3可知，龍稻17、吉粳302、通禾66、吉粳515、通育266、吉玉粳、通35、通育269空秕粒為32.5%～37.0%，耐冷性表現(xiàn)強，其他品種空秕粒率42.0%～51.2%，耐冷性表現(xiàn)中。

2.2低溫控制對不同水稻品種灌漿結(jié)實期逆境生理指標(biāo)的影響

由表4可知，除上育397、通禾66、吉粳511、吉粳809、延粳22外，其他品種SOD酶活性較CK高，其中吉農(nóng)大538、通育266與其他品種SOD酶活性顯著差異。吉粳515的CAT活性與其他品種有顯著差異，龍稻17、龍稻18、九稻68、通系935、通禾66、通育266等品種低溫處理CAT活性比對照高，但品種間差異不顯著。吉粳302的POD活性與其他處理有顯著差異，吉農(nóng)大538、九稻68、吉粳809、吉玉粳等品種低溫處理的POD活性較對照處理高，但品種間差異不顯著。

2.3低溫控制對水稻灌漿成熟期外觀品質(zhì)的影響

由表5可知，溫室低溫控制灌漿成熟期不同品種整精米率差異極顯著，吉粳302、上育397、吉粳809整精米率與其他品種差異顯著。九稻68的堊白粒率最低，與其他品種差異極顯著;吉粳511、通育266、通系935堊白粒率較低，與其他品種差異顯著或極顯著。九稻68堊白度最低，與其他品種差異極顯著，龍稻18堊白度較低，與其他品種差異極顯著。各水稻品種灌漿成熟期整精米率與對照差距不大，但堊白粒率、堊白度遠高于對照。

2.4低溫控制對水稻減數(shù)分裂期營養(yǎng)品質(zhì)的影響

由表6可知，溫室低溫控制灌漿成熟期不同水稻品種蛋白質(zhì)含量差異極顯著，吉粳511、通育266、通系935、吉粳515、吉粳809蛋白質(zhì)含量與其他品種差異顯著;各水稻品種的直鏈淀粉含量差異極顯著，其中龍稻18、龍稻17直鏈淀粉含量較低，與其他品種差異極顯著。

3小結(jié)

（1）灌漿結(jié)實期溫室低溫控制試驗?zāi)屠湫栽u價結(jié)果顯示，龍稻17、吉粳302、通禾66、吉粳515、通育266、吉玉粳、通35、通育269等品種耐冷性表現(xiàn)強。

（2）溫室低溫控制對灌漿結(jié)實期逆境生理指標(biāo)的影響結(jié)果顯示，農(nóng)大538、通育266、吉粳515、吉粳302品種的SOD、CAT、POD酶活性比對照高，各品種間顯著差異。

（3）溫室低溫控制對灌漿結(jié)實期稻米外觀和營養(yǎng)品質(zhì)的影響結(jié)果顯示，龍稻17、龍稻18、吉粳809、吉粳515、通系935等水稻品種間外觀和營養(yǎng)品質(zhì)差異顯著。

（4）綜合分析結(jié)果顯示，供試品種吉粳515、通育266、吉粳302等抗冷性較強，整體表現(xiàn)較適于在吉林省東部冷涼地區(qū)種植。

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