耐铝毒水稻（Oryza sativa L.）种质资源的筛选及不同形态N素对水稻幼苗耐铝性的影响

论文摘要

水稻是重要的粮食作物之一,世界上约13%的水稻生长在酸性土壤上。铝离子的毒害作用是酸性土壤上限制水稻生长的主要因素之一。本试验旨在筛选评价耐铝性强的水稻种质资源和N素形态对水稻铝耐性的影响,试验分3部分进行。（1）根据根系相对伸长（RRE）指标,比较分析了50μmol/L铝胁迫下45个品种/品系的耐铝性,筛选出耐铝性相对较强（龙粳9号（Japonica））和敏感（Aus373（Indica））的水稻材料；（2）比较了龙粳9号与推广品种（铝耐品种武运粳7号和铝敏感品种扬稻6号）在200μmol/L铝胁迫下的生长生理响应差异；（3）研究了不同形态N素[铵态氮（NH4+）和硝态氮（NO3-）]对铝耐性品种武运粳7号、铝敏感品种扬稻6号幼苗在200μmol/L铝胁迫下的生长生理响应差异。主要试验结果如下：1.铝胁迫下,根系伸长受到抑制。根据RRE分析,45个供试水稻材料中,Dharial.lgc-1、龙粳9号、日本优、越光5个品种在50μmol/L铝胁迫下的RRE较高,耐铝性强；Aus373.Dakanala等35个品种RRE较低,耐铝性弱；其它品种的耐铝性介于它们之间。粳籼稻RRE的差异显著性分析发现,无论是粳×籼,还是籼×粳,其子代的RRE总是与耐铝性差的籼稻亲本相似,其差异不显著（P<0.05）,而与粳稻的差异显著,说明难以通过粳籼杂交获得耐铝性强的水稻后代。将筛选出的龙粳9号品种与推广品种（武运粳7号和扬稻6号）进行耐铝性比较发现：200μmol/L铝胁迫下,龙粳9号的矿质元素吸收受到的影响较小,其根系中积累的铝含量显著低于扬稻6号,并且与武运粳7号差异不显著；铝胁迫降低了扬稻6号的生物量并增加其根系与叶片中的MDA含量,但对铝耐性品种武运粳7号和龙粳9号的生物量以及MDA含量没有影响；同时,铝胁迫使三个水稻品种的根系活力都降低,但龙粳9号品种的根系活力降低幅度仅为扬稻6号的0.54倍,并且铝处理前后其根系活力与武运粳7号没有差异；另外,铝处理前后,龙粳9号叶片中的脯氨酸含量与武运粳7号也没有差异,并且铝处理前高于扬稻6号。因此,试验进一步证明了龙粳9号水稻是耐铝品种。2.以武运粳7号和扬稻6号为材料,研究不同N素形态即铵态氮（NH4+）和硝态氮（NO3-）对水稻幼苗耐铝性的影响。结果发现：铵态氮（NH4+）条件下,两个品种的根系形态、生物量以及植株含水量与对照没有差异；铵态氮（NH4+）条件下,扬稻6号叶片中光合色素含量较高,具有较高的光合能力,武运粳7号不受影响,铝处理下两个品种根系活力降低幅度较低,MDA含量与对照没有差异,叶片中的脯氨酸含量较高；硝态氮（NO3-）条件下,两个品种根系中都积累了较高的Al、P、K、Ca, Mg、Mn的含量。因此,铵态氮（NH4+）条件下,铝对两个品种的抑制作用明显弱于硝态氮（NO3-）。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 第一章 文献综述
• 1 铝对植物生长的影响
• 1.1 铝对植物种子萌发的影响
• 1.2 铝对植物根系和花色的影响
• 1.3 铝对植物光合作用的影响
• 1.4 铝对营养元素吸收的影响
• 1.5 铝对植物细胞结构和酶的影响
• 2 植物对铝胁迫的抗性机制
• 2.1 外部排斥机制
• 2.2 内部耐受机制
• 3 不同元素对植物耐铝性的影响
• 3.1 不同形态N对植物耐铝性的影响
• 3.2 Si元素对植物耐铝性的影响
• 3.3 P元素对植物耐铝性的影响
• 2+对植物耐铝性的影响'>3.4 Ca²⁺对植物耐铝性的影响
• 4 转基因技术的应用
• 第二章 耐铝毒水稻种质资源的筛选
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 材料的培养与处理
• 1.3 测定内容与方法
• 1.4 数据分析
• 2 结果与分析
• 2.1 铝处理下不同水稻品种的相对根伸长（RRE）
• 2.2 铝胁迫下三种水稻的生长、生理响应差异
• 2.3 铝胁迫下三种水稻中的元素含量分析
• 3 讨论
• 第三章 不同N素形态对水稻幼苗耐铝性的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 材料的培养与处理
• 1.3 测定内容与方法
• 1.4 数据分析
• 2 结果与分析
• 2.1 铝胁迫下不同N素形态对生物量的影响
• 2.2 铝胁迫下不同N素形态对光合色素的影响
• 2.3 铝胁迫下不同N素形态对植株中含水量的影响
• 2.4 铝胁迫下不同N素形态对根系形态的影响
• 2.5 铝胁迫下不同N素形态对根系活力的影响
• 2.6 铝胁迫下不同N素形态对叶片中脯氨酸含量的影响
• 2.7 铝胁迫下不同N素形态对丙二醛含量的影响
• 2.8 铝胁迫下不同N素形态对植株中铝含量的影响
• 2.9 铝胁迫下不同N素形态对植株中矿质元素（P,K,Ca,Mg,Mn）
• 3 讨论
• 全文结论
• 参考文献
• 致谢