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1,2,4-三氯苯对不同耐性水稻品种生理特性及产量的影响

【摘要】:试验于2014-2015年在扬州大学农牧场(32.39°N,119.42′E)进行,以前期沙培试验筛选出的两个代表性品种为材料,即扬辐粳8号(耐性水稻品种)和宁粳1号(敏感水稻品种)为供试材料,通过盆栽土培试验的方式,设置0、10、20、40、80ng/kg TCB浓度处理,研究不同TCB浓度对水稻根系特性、灌浆期生理特性、光合特性、形态结构以及产量的影响,并分析不同类型水稻品种间的差异性,为水稻安全生产和高产稳产提供依据。主要结果如下:1.不同浓度TCB对两个水稻品种苗期根系形态结构影响显著,且品种间差异显著。随着TCB浓度的升高,宁粳1号苗期株高、地上部和地下部鲜重、叶绿素含量、根系活力、总根长、平均根系直径、根尖数、分枝数、根系表面积、根体积等受到的抑制作用较扬辐粳8号显著,低浓度TCB (10mg/kg、20mg/kg)对扬辐粳8号生长的促进作用显著大于宁粳1号,中高浓度TCB处理时,扬辐粳8号表现出较强的耐受性。其中根长、根尖数、分枝数、根系表面积在TCB处理下较为敏感,可以作为评价水稻耐1,2,4-三氯苯的指标。2.两个水稻品种灌浆期光合特性在不同浓度的TCB处理下表现出不同的耐受性,且品种间差异显著。低浓度TCB(10mg/kg)下,扬辐粳8号灌浆期的株高、鲜重和产量显著增加,叶绿素含量、净光合速率、胞间CO2浓度和蒸腾速率和qn略有升高,但与对照的差异不显著,而/Fm和Fv/Fo略有下降;宁粳1号的净光合速率、胞间CO2浓度、蒸腾速率、ΦPPSⅡ,Fv/Fm,Fv/Fo,qp和产量略有下降,气孔导度显著降低。TCB对宁粳1号光合作用的影响主要是气孔限制造成的。在20mg/kg TCB浓度处理下,宁粳1号ΦPSII显著降低,Fv/Fo比Fv/Fm更为敏感,降幅较大,qp极显著降低,表明其ΦPSII的电子传递活性受到极显著抑制,热耗散能力降低,而扬辐粳8号光保护能力较强。结果显示,TCB对水稻光合特性与产量的影响不仅与其浓度有关,且品种间存在着显著差异。3.TCB对两种基因型水稻间产量和灌浆期生理特性的影响具有显著差异,随着TCB浓度的增加,宁粳1号的产量呈现递减趋势,而扬辐粳8号呈低浓度下产量增加、高浓度下产量显著降低的趋势,在中高浓度TCB(40、80mg/kg)处理时,宁粳1号每盆穗数、每穗粒数和结实率显著降低且降幅显著大于扬辐粳8号,本研究发现,产量结构的下降顺序是穗数粒数结实率,而两个基因型品种千粒重变化都不明显。宁粳1号株高、干物重受TCB抑制程度较明显,降幅显著大于扬辐粳8号。在低浓度TCB(20mg/k g)处理时,宁粳1号根系活力、叶绿素含量、可溶性蛋白质含量显著降低,而扬辐粳8号有所提高。随着TCB浓度的增加,两个基因型品种叶片抗氧化酶SOD、POD、CAT活性均呈先升后降趋势,且在低浓度TCB (10mg/kg.20mg/kg)处理时,扬辐粳8号抗氧化酶活性极显著高于宁粳1号,在高浓度TCB (80mg/kg)TCB浓度胁迫下,宁粳1号抗氧化酶活性极显著低于对照,MDA含量增幅较大,膜质过氧化程度高。总体而言,低浓度TCB对扬辐粳8号的产量和灌浆期株高、干物重、叶绿素含量、叶片蛋白质含量和抗氧化酶活性具有一定的促进作用,中高浓度TCB对宁粳1号的抑制作用显著大于扬辐粳8号,扬辐粳8号在不同浓度的TCB处理下较宁粳1号表现出较强的耐迫性和适应性。

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