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Botanical Research
Vol. 09  No. 01 ( 2020 ), Article ID: 33847 , 7 pages
10.12677/BR.2020.91007

Effects of Salt Stress on Seedlings of Different Rice Varieties

Junli Wang1, Chenxu Gao1,2, Hui Wang1, Yerong Zhu1, Yue Sun2*, Yong Wang1*

1Nankai University, Tianjin

2Tianjin Crop Research Institute, Tianjin

Received: Nov. 29th, 2019; accepted: Dec. 31st, 2019; published: Jan. 7th, 2020

ABSTRACT

In this study, plant height, fresh weight, dry weight, and chlorophyll fluorescence parameters were used as indicators to compare the salt tolerance of seedlings among 4 rice varieties: Jindao 818, Jindao 179, Nipponbare and Huaidao No.5. The results showed that Jindao 818 has the greatest growth potential under normal growth conditions, and that under salt stress, Huaidao 5 suffered the most damage, and Jindao 818 and Jindao 919 seemed to have greater light protection adaptation than Nipponbare. These results provide better theoretical support for the further popularization and cultivation of these two rice varieties.

Keywords:RiceJindao 818, Jindao 179, Nipponbare, Huaidao No.5, Salt Tolerance of Seedlings

盐胁迫对不同水稻品种幼苗的影响

王俊丽1，高晨旭1,2，王辉1，朱晔荣1，孙玥2*，王勇1*

1南开大学，天津

2天津市农作物研究所，天津

收稿日期：2019年11月29日；录用日期：2019年12月31日；发布日期：2020年1月7日

摘 要

本研究以株高、鲜重、干重、叶绿素荧光参数为指标，比较了金稻818、津稻179、日本晴和淮稻五号4个水稻品种幼苗的耐盐性。结果显示，在非盐胁迫条件下金稻818具有较好的生长潜力；在盐胁迫条件下，淮稻五号受到的损害最大，而金稻818和津稻179比日本晴在光保护的适应方面具有更大的优势。这些结果为这2个水稻品种的进一步推广种植提供了较好的理论支持。

关键词 :金稻818，津稻179，日本晴，淮稻五号，幼苗耐盐性

Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc.

This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY).

http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

1. 引言

我国是水稻种植大国，但是土壤次生盐碱化严重以及淡水资源匮乏等问题严重限制了水稻产量的提高。因此，耐盐碱品种水稻的培育和推广在农业生产中具有非常重要的地位 [1] [2] [3]。

金稻818和津稻179是由天津市农业科学院水稻研究所培育出的品种 [4]。金稻818的母本和父本是津稻9618和津稻1007，金稻818具有出米率高、米质优的优势，种植面积广泛，尤其是江苏省淮安市 [5]。津稻179 [6] 的母本是国审常规粳稻品种津稻9618、父本是恢复系R148，其父本具有耐盐碱的优势，根据田间种植观察到津稻179也具有良好的耐盐碱能力 [7]。日本晴是由日本爱知县农试场培育出的品种，其母本和父本为山彦和幸风 [8]。日本晴是重要的模式植物，可以对单子叶植物基因组学遗传和功能进行研究 [9]。淮稻五号是江苏省徐淮地区淮阴市农科院培育出的品种 [10]，其父本和母本为复交材料7208和武育粳3号。淮稻五号具有抗病性好、抗倒伏能力强 [11] 等多种优势，但抗盐能力较弱 [12]。本研究以日本晴和淮稻五号为对照，比较了金稻818和津稻179幼苗与这两个对照品种在耐盐性方面的差异，为两个水稻品种的进一步推广种植提供一些理论方面的支持。

2. 材料与方法

2.1. 实验材料与方法

实验材料：均来源于天津市农业科学院水稻研究所。

实验所需仪器：智能光照培养箱(型号为：PGX -450C )为宁波海曙赛福实验仪器厂生产，超便携式调制叶绿素荧光仪为上海泽泉科技有限公司生产。

参照参考文献方法 [13] [14] 进行处理。挑选2018年的金稻818、津稻179、日本晴及淮稻五号的饱满种子，暗培养 28 ℃ 浸种两天，之后将种子播撒在盛有基质(基质为珍珠岩：沙：营养土 = 1:1:1 (V:V:V))的100孔板的盒子每盒50粒里，置于培养箱中进行培养七天，培养箱温度 30 ℃ / 28 ℃ ，光照周期16 h/8 h，光照强度5000~9000 lux。培养一周，期间不定时浇自来水，防止水分蒸发导致缺水。一周之后，实验组浇0.6%的NaCl溶液，对照组浇自来水。培养两周，期间需要注意及时补充水分。两周之后，观察并测量株高、鲜重、干重及叶绿素荧光参数。株高测量方法：用30 cm的刻度尺进行长度的测量；鲜重测量方法：将测量完的幼苗，用电子分析天平进行鲜重的测量；干重测量方法：将测量完鲜重的幼苗，用 80 ℃ 的烘箱进行烘干处理2 h，然后用电子分析天平进行干重的测量。实验重复三次。

2.2. 数据分析

采用SPSS21.0软件进行试验数据统计分析，使用Word 2010软件和Excel 2010软件绘制图表，利用Duncan检验法进行差异性分析。

3. 实验结果与分析

3.1. 盐胁迫对水稻品种株高、鲜重、干重的影响

将培养一周的水稻幼苗用0.6%的NaCl溶液处理2周后，分别测定幼苗地上部的株高、鲜重、干重，统计结果列于表1。由表1可见，对照组中株高、鲜重、干重三个指标由大到小依次为：津稻179 > 日本晴 > 金稻818 > 淮稻五号。当受到盐胁迫时，不同的水稻品种株高、鲜重、干重均有所下降，但是下降的程度并不同，具体见图1。可以看到，以处理苗占对照的百分数由高到低排序，株高：淮稻五号 >日本晴 > 金稻818 > 津稻179；鲜重：津稻179 > 淮稻五号 > 日本晴 > 金稻818；干重：日本晴 > 淮稻五号 > 津稻179 > 金稻818。

Table 1. Comparison of plant height, fresh weight and dry weight of seedlings among different rice varieties (mean ± standard error)

表1. 不同水稻品种幼苗株高、鲜重、干重的比较(平均值 ± 标准误差)

注：表中同一列的不同小写字母表示差异显著(p ≤ 0.05)，下同。

(a) (b) (c)注：图中不同小写字母表示差异显著(p ≤ 0.05)。下同。

Figure 1. Effects of 0.6% NaCl salt stress on plant height (a), fresh weight (b) and dry weight (c) of rice seedlings

图1. 0.6% NaCl盐胁迫对水稻幼苗株高(a)、鲜重(b)和干重(c)的影响

3.2. 盐胁迫对水稻品种叶绿素荧光参数的影响

盐胁迫会引起水稻品种叶绿素荧光参数的改变，叶绿素荧光分析技术能够对水稻品种受到的盐胁迫的程度进行反应 [15]。采用超便携式调制叶绿素荧光仪测定了以下叶绿素荧光参数：ETR (光合电子传递速率)、qP (光化学荧光猝灭系数)、qN (非光化学猝灭系数)、qL (光化学荧光淬灭系数)、NPQ (非光化学猝灭系数)和Y(NPQ) (调节性能量耗散) [16] [17]。

从表2的统计数据中可以看到，在没有受到盐胁迫的对照组中，六个指标大小的排序分别是ETR：金稻818 > 日本晴 > 津稻179 > 淮稻五号；qP：金稻818 > 日本晴 > 津稻179 > 淮稻五号；qN：日本晴 > 津稻179 > 金稻818 > 淮稻五号；qL：日本晴 > 金稻818 > 津稻179 > 淮稻五号；NPQ：日本晴 >津稻179 > 金稻818 > 淮稻五号；Y(NPQ)：日本晴 > 津稻179 > 金稻818 > 淮稻五号。在受到盐胁迫后，每个指标基本上都出现了变化。比较它们与对照间的差异可以看出，淮稻五号的变化比其他3个品种的都大很多，均达到显著差异的程度(见图2)，日本晴的差异程度最小。

4. 结论与讨论

本研究通过对比研究了水稻品种金稻818、津稻179、日本晴及淮稻五号在幼苗期间对盐胁迫的响应。在非盐胁迫的条件下，淮稻五号在株高和地上部分鲜重、干重方面都比其他3个品种差(见表1)。0.6%的NaCl盐胁迫处理对幼苗鲜重的影响较大，处理2周后，4个品种地上部分鲜重都比对照减少20%以上，其中金稻818受到的影响最大，但对株高和干重的影响相对较小，其中淮稻五号的株高受到的影响最小，而日本晴的干重受到的影响最小(见图1)。

在叶绿素荧光参数中，ETR表示植物光合电子传递速率，可以反应植物的生长潜能，是反应植物光合能力的重要指标 [18]。在正常生长条件下，金稻818的ETR值最大，说明其在非盐胁迫下光合能力最强，这可能是其高产的原因之一。在0.6%盐胁迫下，四个品种中淮稻五号的ETR值显著大于其他3个品种(见图2(a))，说明其小苗受到盐胁迫后光合作用能力还很强，这与其小苗的含水量降低的少存在正相关性(见图1(b))。据报道，淮稻五号种子萌发过程中的抗盐性能力差，被认为是一个不抗盐的品种 [12]。因此，盐胁迫下ETR值的升高可能与其抗盐性差之间存在一定的关系。植物在受到胁迫后，通常会降低生长速率以度过不良环境。qP和qL是光化学荧光猝灭系数，qN和NPQ是非光化学猝灭系数，在受到盐胁迫后，这四个参数也是淮稻五号的值最高(见图2)，确实说明其受到的危害高于其他品种。Y(NPQ)是光保护的重要指标 [19] [20]，当植物受到盐胁迫时，变化率依次为：淮稻五号 > 金粳818 > 津稻179 >日本晴(见图2(f))，说明日本晴的光保护的适应能力最差。

Table 2. Comparison of measured values of chlorophyll fluorescence parameters of leaves of different rice varieties (mean ± standard error)

表2. 水稻品种叶片叶绿素荧光参数测定值的比较(平均值 ± 标准误差)

注：表中不同小写字母表示差异显著(p ≤ 0.05)。下同。

(a) (b) (c) (d) (e) (f)注：图中不同小写字母表示差异显著(p ≤ 0.05)。下同。

Figure 2. Effects of 0.6% NaCl salt stress on ETR (a), qP (b), qN (c), qL(d), NPQ (e) and Y (NPQ) (f) parameters of rice seedlings

图2. 0.6% NaCl盐胁迫对水稻幼苗ETR (a)、qP (b)、qN (c)、qL (d)、NPQ (e)和Y (NPQ) (f)参数的影响

综合各方面的参数可以看出，在非盐胁迫条件下金稻818具有较好的生长潜力；在盐胁迫条件下，淮稻五号受到的损害最大；而金稻818和津稻179比日本晴在光保护的适应方面具有更大的优势。

基金项目

本研究由：国家重点研发计划子课题(2017YFD01005050103)；天津市2018年现代农业产业技术体系创新团队建设(ITTRRS2018003)资助。

文章引用

王俊丽,高晨旭,王 辉,朱晔荣,孙 玥,王 勇. 盐胁迫对不同水稻品种幼苗的影响
Effects of Salt Stress on Seedlings of Different Rice Varieties[J]. 植物学研究, 2020, 09(01): 52-58. https://doi.org/10.12677/BR.2020.91007

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NOTES

*通讯作者。

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