低温控制对优质水稻灌浆结实期的影响

2021-04-29王亮柳洪良朴雪梅徐伟豪白学峰程正海金峰韩云哲

安徽农业科学 2021年7期

王亮柳洪良朴雪梅徐伟豪白学峰程正海金峰韩云哲

摘要低温条件下对不同地区的18个水稻品种进行灌浆结实期冷害鉴定试验。结果表明，低温控制耐冷性评价中龙稻17、吉粳302、通禾66等8个品种耐冷性表现强;吉农大538、通育266、吉粳515和吉粳302品种的SOD、CAT、POD酶活性比对照高，各品种之间有显著差异;龙稻17、龙稻18、吉粳809、吉粳515、通系935等品种的稻米外观品种和营养品质有差异显著;综合比较显示，吉粳515、通育266、吉粳302等品种抗冷性较强，是较适合吉林省东部冷凉地区种植的水稻品种。

关键词水稻;灌浆结实期;耐冷性;酶活性;品質

中图分类号 S.511文献标识码A文章编号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

作者简介王亮（1980—），男，吉林舒兰人，副研究员，硕士，从事作物育种与栽培研究。*通信作者，副研究员，博士，从事水稻育种与栽培研究。

北方粳稻具有高产和品质优良的特性，是吉林省发展粮食生产、保障粮食安全战略的主要目标作物之一。而低温、高温、洪涝、干旱等灾害性天气发生频率的不断增加，已经严重影响到作物的生产。加强逆境下作物生长发育的研究，对粮食生产的可持续发展具有重要意义[1-6]。鉴于此，笔者以18个优质水稻品种为试验材料，研究灌浆结实期温室低温控制下的叶片逆境生理指标，进行耐冷性评价，旨在为鉴选适宜种植水稻品种提供理论依据[7-10]。

1材料与方法

1.1试验材料

试验共选用18个供试优质水稻品种，其中吉林省和黑龙江省审定品种15个，对照品种3个，分别为延粳22、吉玉粳、通35（表1）。

1.2试验方法

试验采取盆栽移栽。泥土处理过程为碎土→过筛→拌肥→称重量（保证每个盆的土量相同）。叶片取样方法：低温处理完毕当天分别取样处理和对照。

1.2.1温室低温控制耐冷性鉴定。普通盘育苗，移栽至直径30cm的塑料盆内，每盆栽插4穴，每穴1株基本苗，重复3次。氮、磷、钾分别按120、80、80kg/hm2施用。水稻植株平均抽穗80%左右时，进行10d低温（14℃）处理。成熟后调查空秕粒率并评价耐冷性（表2）。

1.2.2酶液的制备。

1.2.2.1超氧化物歧化酶（SOD）。称取5.00g样品，置于研钵中，加入5mL提取缓冲液，在冰浴条件下研磨成匀浆。将匀浆液全部转入到离心管中，于4℃、12000g离心30min，收集上清液，低温保存备用，测量提取液总体积。

1.2.2.2过氧化氢酶（CAT）。称取叶片0.25g，加入5倍量的（M/V）pH7.0的磷酸缓冲液冰浴研磨，15000r/min离心15min取部分上清液，经适当稀释后用于酶活性测定。

1.2.2.3过氧化物酶（POD）。称取样品3.00g，加入预冷的0.05mol/LpH7.8的磷酸缓冲液少量，用粗纱布过滤，定容至10mL，低温离心（12×104r/min，0～4℃）15min，取上清液置于低温冰箱备用。

1.2.3逆境生理指标的测定方法。

1.2.3.1SOD活性测定。采用氮蓝四唑（NBT）光化还原法，以抑制NBT光化还原的50%为1个酶活单位，酶活性以“U/（g·min）”表示

1.2.3.2CAT活性测定。采用紫外吸收法测定，酶活性以“U/（g·min）”表示。

1.2.3.3POD活性测定。在2.9mL0.05mol/L磷酸缓冲液中加入1.0mL2%H2O2、1.0mL0.05mol/L愈创木酚和0.1mL酶液，组成反应液，以每分钟增加1.0个A470的酶量为1个酶活力单位，酶活性以“U/（g·min）”表示。

2结果与分析

2.1低温控制对不同水稻品种灌浆结实期耐冷性的影响

由表3可知，龙稻17、吉粳302、通禾66、吉粳515、通育266、吉玉粳、通35、通育269空秕粒为32.5%～37.0%，耐冷性表现强，其他品种空秕粒率42.0%～51.2%，耐冷性表现中。

2.2低温控制对不同水稻品种灌浆结实期逆境生理指标的影响

由表4可知，除上育397、通禾66、吉粳511、吉粳809、延粳22外，其他品种SOD酶活性较CK高，其中吉农大538、通育266与其他品种SOD酶活性显著差异。吉粳515的CAT活性与其他品种有显著差异，龙稻17、龙稻18、九稻68、通系935、通禾66、通育266等品种低温处理CAT活性比对照高，但品种间差异不显著。吉粳302的POD活性与其他处理有显著差异，吉农大538、九稻68、吉粳809、吉玉粳等品种低温处理的POD活性较对照处理高，但品种间差异不显著。

2.3低温控制对水稻灌浆成熟期外观品质的影响

由表5可知，温室低温控制灌浆成熟期不同品种整精米率差异极显著，吉粳302、上育397、吉粳809整精米率与其他品种差异显著。九稻68的垩白粒率最低，与其他品种差异极显著;吉粳511、通育266、通系935垩白粒率较低，与其他品种差异显著或极显著。九稻68垩白度最低，与其他品种差异极显著，龙稻18垩白度较低，与其他品种差异极显著。各水稻品种灌浆成熟期整精米率与对照差距不大，但垩白粒率、垩白度远高于对照。

2.4低温控制对水稻减数分裂期营养品质的影响

由表6可知，温室低温控制灌浆成熟期不同水稻品种蛋白质含量差异极显著，吉粳511、通育266、通系935、吉粳515、吉粳809蛋白质含量与其他品种差异显著;各水稻品种的直链淀粉含量差异极显著，其中龍稻18、龙稻17直链淀粉含量较低，与其他品种差异极显著。

3小结

（1）灌浆结实期温室低温控制试验耐冷性评价结果显示，龙稻17、吉粳302、通禾66、吉粳515、通育266、吉玉粳、通35、通育269等品种耐冷性表现强。

（2）温室低温控制对灌浆结实期逆境生理指标的影响结果显示，农大538、通育266、吉粳515、吉粳302品种的SOD、CAT、POD酶活性比对照高，各品种间显著差异。

（3）温室低温控制对灌浆结实期稻米外观和营养品质的影响结果显示，龙稻17、龙稻18、吉粳809、吉粳515、通系935等水稻品种间外观和营养品质差异显著。

（4）综合分析结果显示，供试品种吉粳515、通育266、吉粳302等抗冷性较强，整体表现较适于在吉林省东部冷凉地区种植。

参考文献

[1]DACRUZRP，SPEROTTORA，CARGNELUTTID，etal.Avoidingdamageandachievingcoldtoleranceinriceplants[J].Foodandenergysecurity，2013，2（2）：96-119.

[2]聂元元，蔡耀辉，颜满莲，等.水稻低温冷害分析研究进展[J].江西农业学报，2011，23（3）：63-66.

[3]王主玉，申双和.水稻低温冷害研究进展[J].安徽农业科学，2010，38（22）：11971-11973.

[4]朱德峰，程式华，张玉屏，等.全球水稻生产现状与制约因素分析[J].中国农业科学，2010，43（3）：474-479.