論文發表代理茉莉酸在低溫對水稻幼苗的影響

所屬分類：農業論文閱讀次時間：2015-04-24 11:13

本文摘要：摘要：茉莉酸(JA)是一種廣泛存在于高等植物中的生長調節物質，作為內源信號分子參與低溫冷害、高溫脅迫、鹽脅迫、水分脅迫、病蟲害以及機械傷害脅迫等抗逆反應。選用抗冷性存在明顯差異的兩個水稻(Oryza sativa L.)品種日本晴和IR50作為材料，通過設置對照(

　　摘要：茉莉酸(JA)是一種廣泛存在于高等植物中的生長調節物質，作為內源信號分子參與低溫冷害、高溫脅迫、鹽脅迫、水分脅迫、病蟲害以及機械傷害脅迫等抗逆反應。選用抗冷性存在明顯差異的兩個水稻(Oryza sativa L.)品種日本晴和IR50作為材料，通過設置對照(未經低溫處理)、低溫、低溫+茉莉酸(JA)3種處理，研究茉莉酸對水稻幼苗的抗冷生理效應。結果表明，添加茉莉酸溶液在一定程度上能減緩低溫脅迫對水稻幼苗造成的傷害，有效地提高抗冷性，但這種緩解效應在不同水稻品種間存在一定差異。

　　關鍵詞：茉莉酸(JA);低溫脅迫;水稻(Oryza sativa L.);生理效應　發表學術論文網

　　水稻(Oryza sativa L.)是中國第一大糧食作物，對溫度變化較敏感。在中國南方地區，雙季稻區和高海拔山區早春低溫和連續陰雨(倒春寒)是造成秈稻爛秧的主要原因。同時，長江流域秋季遲熟中稻或雙季晚稻抽穗揚花期低溫冷害(寒露風)也會導致減產。北方地區水稻的整個生長期都可能遇到低溫冷害。因此，我國每年預計損失的水稻產量可達50億～100億kg[1]。

　　茉莉酸(JA)是一種廣泛存在于高等植物體內的新型植物生長調節物質，在植物生長發育、光合特性、抗逆反應等方面起著重要的調節作用[2]。茉莉酸(JA)作為一種信號物質參與低溫冷害、高溫脅迫、鹽脅迫、水分脅迫、病蟲害以及機械傷害脅迫等抗逆反應。同時茉莉酸類物質能抑制植物生長，抑制種子和花粉粒萌發，促進葉片和果實衰老，加速細胞分裂和膨大，促進氣孔關閉，誘導禾本科植物的穎花開放[3，4]，此外還能調節植物多種保護酶的活性。在植物受到逆境傷害時，植物體內茉莉酸及其衍生物的含量顯著增加，進而誘導與抗逆有關的基因表達，如蛋白酶抑制劑和苯丙氨酸轉氨酶等，提高酯氧合酶活性，從而增強植物的抗性。本研究以耐低溫品種日本晴和低溫敏感品種IR50的水稻幼苗為試驗材料，設置對照(未經低溫處理)、低溫處理、低溫+20 μmol/L茉莉酸3種處理方式，經處理的水稻幼苗生長2 d后測定其相關生理指標變化情況，從而為水稻作物的耐冷、穩產提供理論依據和實踐指導。

　　1 材料與方法

　　1.1 試驗材料

　　耐低溫水稻品種日本晴和低溫敏感水稻品種IR50，茉莉酸(JA)購自Sigma公司。

　　1.2 試驗設計及處理

　　挑選日曬2 d后谷粒飽滿有光澤的水稻種子，洗凈后98%乙醇消毒30 min，置于38 ℃恒溫箱中24 h，30 ℃恒溫箱催芽24 h后水培盆中播種，置于光照強度為4 000 lx的人工智能培養箱內生長至三葉一心，進行如下處理：①未經低溫處理三葉一心期;②(4±1) ℃低溫處理2 d;③(4±1) ℃低溫處理的同時添加2.0 μmol/L的茉莉酸溶液生長2 d。每個處理設3個重復，選取充分展開的第2、3水稻葉片為試驗材料。

　　1.3 生理生化指標測定方法

　　1.3.1 相對電導率的測定相對電導率的測定方法參照文獻[5]，略有改動。將水稻新鮮葉片剪成小片置于已用去離子水沖洗過的小燒杯中，用去離子水沖洗6次，濾紙吸干表面水分，用電子天平精確稱量0.3 g葉片，放置于已用去離子水洗過的大離心管中。加入去離子水5 mL，放入搖床(25 ℃，150 r/min)振蕩4 h，取出后靜置30 min，測得電導率X2(進行同樣振蕩及靜置處理但未加水稻葉片的去離子水電導率為X1)。隨后將樣品置于-20 ℃冰箱中冷凍24 h以上，取出振蕩5 h，靜置30 min，測得電導率為X4(進行同樣冷凍、振蕩及靜置處理但未加水稻葉片的去離子水電導率為X3) ，采用下列公式計算相對電導率：相對電導率=(X2-X1)/(X4-X3)×100%。

　　1.3.2 丙二醛(MDA)的測定丙二醛(MDA)測定采用TCA-TBA法，參考文獻[6]，略有改動。

　　1.3.3 可溶性蛋白質含量的測定參照文獻[5]采用考馬斯亮藍G-250染色法進行可溶性蛋白質含量的測定。

　　1.3.4 脯氨酸(Pro)含量的測定脯氨酸(Pro)含量的測定方法參照文獻[5]。

　　1.3.5 過氧化物酶(POD)活性的測定 POD活性測定方法參照文獻[7]，酶的活性以U/(mg·鮮重)表示。

　　1.3.6 超氧化物歧化酶(SOD)活性的測定參照文獻[6]采用NBT光還原法測定SOD活性，以NBT光還原50%為一個酶活力單位，酶的活性以U/mg表示。

　　1.3.7 過氧化氫酶(CAT)活性的測定參照文獻[8]采用Aebi的方法測定CAT活性，以每分鐘催化分解1 mg分子底物的酶量為一個單位，酶的活性以mg/g·min表示。

　　1.4 數據分析

　　數據采用DPS 7.05數理統計軟件進行Duncan新復極差顯著性檢驗和Excel 2003軟件作圖。

　　2 結果與分析

　　2.1 低溫處理條件下茉莉酸(JA)對水稻幼苗葉片相對電導率的影響

　　植物細胞膜對維持細胞微環境和正常的生理代謝起著重要的作用。在正常情況下，細胞膜對物質具有選擇透性能力。當植物受到低溫危害時，細胞膜遭到破壞，透性增大，使細胞內的電解質外泄，導致植物細胞浸提液的電導率增大。

　　由圖1可見，對照組的日本晴與IR50的相對電導率相差無幾，低溫處理水稻幼苗2 d后，日本晴和IR50相對電導率分別為40.7%和45.3%，與對照組相比差異均達顯著水平，用2.0 μmol/L的茉莉酸(JA)處理水稻幼苗2 d后，日本晴和IR50水稻幼苗的相對電導率分別比低溫脅迫降低20.6%和10.2%，日本晴的降低幅度比IR50的降低幅度高，且與未加JA的低溫處理相比差異均達顯著水平，說明日本晴有很好的耐冷特性。