论文部分内容阅读
土壤盐渍化是影响植物进行正常生命活动和生理代谢的胁迫因子,严重时甚至导致植株死亡。氮代谢是水稻体内最主要的生命活动之一,其代谢过程受多种因素的影响。水稻根系作为吸收氮素的主要器官,根系形态与根系活力影响氮素的吸收与利用。因此,本试验以耐盐品种龙稻5、盐敏感品种牡丹江30为材料,设置不同浓度盐处理,用土壤含盐量表示,分别记为CK(0%)、S1(0.075%)、S2(0.15%)、S3(0.225%)、S4(0.3%),研究盐胁迫对水稻根系形态、根系活力,根系、功能叶片、籽粒氮代谢关键酶活性以及氮素积累、转运、分配的影响,旨在揭示地上部、地下部氮代谢对盐胁迫的响应机制,丰富水稻耐盐生理基础。主要结果如下:1.随生育时期推进,水稻根长、根表面积、根体积、根系活力呈单峰曲线变化,根长、根表面积及根体积在抽穗期达到峰值,根系活力在孕穗期达到峰值。与对照相比,盐胁迫下抽穗期水稻根长、根表面积、根体积、根系活力显著下降。龙稻5相对根长、相对根表面积、相对根体积、相对根系活力均大于牡丹江30。相关分析表明,水稻根系形态、根系活力与叶片、茎鞘、根系氮素积累量呈极显著正相关。2.随生育进程推进,水稻功能叶片硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)、谷氨酸脱氢酶(GDH)活性、可溶性蛋白含量均呈单峰曲线变化,氮代谢关键酶在抽穗期达到峰值,可溶性蛋白含量在孕穗期达到峰值;与对照相比,盐胁迫下水稻功能叶片NR、GS、GOGAT活性、可溶性蛋白含量下降,GDH活性显著增加。关键酶活性变化幅度随盐浓度增加均呈上升趋势。当盐浓度增加至S3、S4时,两品种水稻主要生育时期功能叶片NR活性均显著下降,抽穗期牡丹江30功能叶片NR活性降幅最大,灌浆期龙稻5降幅最大;在S2、S3、S4处理下,抽穗期龙稻5功能叶片GS、GOGAT活性显著高于牡丹江30,孕穗期、抽穗期龙稻5功能叶片可溶性蛋白含量显著高于牡丹江303.随生育进程推进,水稻根系NR、GS、GOGAT、GDH活性、可溶性蛋白含量变化趋势与功能叶片一致;与对照相比,盐胁迫下水稻抽穗期根系NR、GS、GOGAT活性及可溶性蛋白含量显著降低,根系GDH活性显著增加,在S4处理下,其变化幅度最大;在S4处理下,抽穗期牡丹江30根系NR活性降幅最大,灌浆期龙稻5降幅最大,抽穗期龙稻5根系GS、GOGAT活性显著高于牡丹江30。4.水稻籽粒GS、GOGAT、GDH活性呈单峰曲线变化,S2、S3、S4处理下牡丹江30籽粒GOGAT活性峰值推迟;S2、S3、S4处理下牡丹江30籽粒GDH活性峰值提前;S1、S2、S3、S4处理下龙稻5 GDH活性峰值推迟;水稻籽粒可溶性蛋白含量在齐穗后呈下降趋势。与对照相比,盐处理下水稻籽粒GS、GOGAT、GDH活性及可溶性蛋白含量均下降(除齐穗后28d龙稻5籽粒GDH活性),品种和处理间存在差异。5.随生育时期推进,水稻叶片、茎鞘和根系的硝态氮含量及铵态氮含量呈单峰曲线变化,在抽穗期达到峰值;籽粒硝态氮含量与铵态氮含量呈单峰曲线变化,在齐穗后第21d达到峰值。与对照相比,盐胁迫下叶片、茎鞘、籽粒的硝态氮含量与铵态氮含量下降,根系硝态氮含量下降,根系铵态氮含量增加,且品种和处理间存在差异。6.随生育时期推进,水稻叶片、茎鞘、根系氮素积累量呈单峰曲线变化。从抽穗期至成熟期,籽粒氮素积累量不断增加。与对照相比,盐胁迫显著降低抽穗期叶片、茎鞘、籽粒、根系的氮素积累量(除籽粒S1处理),盐胁迫显著降低水稻叶片、茎鞘氮素的转运量(除S1处理下茎鞘转运量);与对照相比,S1、S2处理显著增加两品种水稻茎叶氮素转运贡献率,且S3处理下龙稻5茎叶氮素转运贡献率也显著增加。7.与对照相比,随盐浓度增加产量呈下降趋势,S1处理下龙稻5产量下降不显著,但牡丹江30产量下降显著,在S2、S3、S4处理下,两品种水稻产量均显著下降。相关分析表明,水稻分蘖期、孕穗期、抽穗期及灌浆期功能叶片及根系NR、GS、GOGAT活性与产量呈极显著正相关,功能叶片及根系GDH活性与产量呈极显著负相关,根长、根表面积、根体积、根系活力与产量呈极显著正相关。