溫室低溫控制對優(yōu)質水稻苗期耐冷性的影響

柳洪良，樸雪梅，徐偉豪，白學峰，程正海，金 峰，王 亮，韓云哲*

（1 延邊朝鮮族自治州農(nóng)業(yè)科學院，吉林 延邊 133400；2 吉林農(nóng)業(yè)大學，長春130000）

水稻的低溫冷害在吉林省各個地區(qū)均有發(fā)生， 是全省范圍的自然災害，導致水稻減產(chǎn)［1－6］。 嚴重影響了吉林省水稻產(chǎn)量的穩(wěn)定性及行業(yè)發(fā)展， 威脅吉林省糧食生產(chǎn)安全。分布在不同地區(qū)的水稻品種在其生育期內(nèi)常受到不同程度和不同類型的低溫危害。

通常植物在低溫脅迫條件下，光合系統(tǒng)電子傳遞活性會降低， 引起植物光猝滅激發(fā)能力及能量捕獲能力下降，造成能量過剩和過氧化損傷，超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）和過氧化物酶（POD）是植物細胞內(nèi)廣泛存在的重要抗氧化酶，在防御活性氧傷害和清除體內(nèi)過氧化物等方面具有重要的功能； 這些抗氧化酶活性的高低，可直接反映植物受到過氧化損傷的程度，其含量是常用的脅迫耐受性生理指標［7－10］。本試驗利用人工控制溫室試驗，對苗期耐冷性進行了鑒定，并測定了其抗氧化酶活性的變化與對比。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試優(yōu)質水稻品種由表1 所示，吉林省和黑龍江省新審定品種15 個，對照品種3 個。

1.2 試驗方法

1.2.1 溫室處理耐冷性鑒定 播種：每個材料播15 粒，以2 cm 距離點播，行距5 cm，3 次重復。 在20～30 ℃的溫室育苗。

表1 供試優(yōu)質水稻品種

溫室控制試驗：在3～4 葉齡期，低溫脅迫溫度5 ℃，處理時間7 d，光照模仿自然低溫陰雨天。

表2 水稻發(fā)芽期耐冷性評價標準

表3 幼苗期溫室控制試驗耐冷性

1.2.2 酶液的制備 ①超氧化物歧化酶（SOD）。稱取5 g 樣品，置于研缽中，加入5 ml 提取緩沖液，在冰浴條件下研磨成勻漿。 將勻漿液全部轉入到離心管中，于4 ℃、12 000 r／min 離心30 min，收集上清液，低溫保存?zhèn)溆茫瑴y量提取液總體積。 ②過氧化氫酶（CAT）。 稱取葉片0.25 g ，加入5倍量的 （M／V）pH7.0 的磷酸緩沖液冰浴研磨 15 000 r／min 離心15 min 取部分上清液經(jīng)適當稀釋后用于酶活性測定。 ③過氧化物酶（POD）。 稱取樣品3 g，加入預冷的0.05 mol／L pH7.8 的磷酸緩沖液少量， 用粗紗布過濾，定容至10 ml，低溫離心（12 000 r／min，0～4 ℃）15 min，取上清夜置于低溫冰箱備用。

1.2.3 逆境生理指標的測定方法 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／mg”表示。②CAT 活性測定。采用紫外吸收法測定， 酶活性以 “u／（g·min）” 表示。 ③POD 活性測定。 在2.9 ml 0.05 mol／L 磷酸緩沖液中加入1.0 ml2%H2O2、1.0 ml 0.05 mol／L 愈 創(chuàng) 木 酚 和0.1 ml 酶液，組成反應液，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 結果與分析

2.1 幼苗耐冷性評價

在幼苗期溫室控制試驗中可以看出（表3），“九稻68”、“吉玉粳”、“通系949” 表現(xiàn)出耐冷性強，“上育397”、“吉農(nóng)大138”表現(xiàn)為中等。

2.2 苗期水稻逆境生理指標（溫室處理）

由表4 可知， 不同品種苗期低溫脅迫對SOD、CAT、POD 酶具有品種間顯著影響。 SOD 是 “龍稻18”、“吉粳302”、“通系935”、“吉粳511”、“通育266”有顯著差異，較處理前酶活顯著增高， 其他品種酶活均較處理前降低。CAT 是大部分品種的酶活較處理前均有增高但沒有顯著變化，POD 是大部分品種的酶活較處理前均有降低，其中“吉粳515”與其他品種有顯著差異，他品種間沒有顯著變化。

表4 苗期低溫脅迫（5 ℃）對逆境生理指標(u/g·min)

3 結論

研究結果表明，不同水稻幼苗期冷害鑒定試驗中“九稻68”、“吉玉粳”、“通系949”、“上育397”、“吉農(nóng)大138”等品種耐冷性表現(xiàn)為強或中等。苗期水稻三種保護酶活性測定結果表明，不同品種苗期低溫脅迫對SOD、CAT、POD酶活， 具有品種間顯著影響。 SOD 是 “龍稻18”、“吉粳302”、“通系935”、“吉粳511”、“通育266” 有顯著差異。CAT 是沒有顯著變化，POD 是“吉粳515”較其他品種有顯著差異。