NO对水稻孕穗期干旱胁迫下叶片光合及产量的影响

作者：刘海艳; 杨丽洁; 丁艳锋; 李刚华; 王绍华; 刘正辉; 唐设; 刘仁梅; 蒋卫红

来源：南京农业大学学报, 2017, 40(02): 195-202.

• 水稻
• 干旱胁迫
• NO
• 光合作用
• 叶绿素荧光

[目的]本文旨在探讨NO对水稻孕穗期干旱胁迫下叶片光合机构损伤的缓解作用。[方法]以‘早玉香粳’为试验材料,采用盆栽,在孕穗期设4个处理:正常水分管理+喷施清水(用WT表示);正常水分管理+喷施100μmol·L-1硝普钠(SNP,sodium nitroprusside)(W100);干旱胁迫+喷施清水(DS);干旱胁迫+喷施100μmol·L-1SNP(D100)。在喷施SNP后1、4、7、10 d取样,测定水稻光合作用,叶绿素荧光动力学参数,抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)]活性,丙二醛(MDA)含量,超氧阴离子(O2~)产生速率和过氧化氢(H2O2)含量以及产量等指标。[结果]与正常水分管理相比,干旱胁迫下水稻SOD、CAT、POD活性显著升高,一定程度上可以抑制MDA积累;H2O2含量、O2~产生速率显著增加并随着干旱胁迫加剧持续增加;净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)随着干旱胁迫加剧,呈下降趋势;胞间CO2浓度(Ci)呈先下降后上升的趋势;叶绿素荧光参数最小荧光(Fo)、非荧光淬灭(NPQ)显著上升,并随着干旱的持续加剧上升;最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学淬灭(q P)显著下降,并随着干旱的持续加剧下降,最终导致水稻产量显著下降。叶面喷施NO,短期内降低了水稻Pn,但提高了水稻干旱胁迫时叶片抗氧化酶活性,其中H2O2、MDA含量以及O2~产生速率较干旱喷水处理降低了14.4%、18.3%、14.38%;同时诱导气孔关闭,继而降低蒸腾速率,减少水分过度消耗;缓解了Fo的增加和Fv/Fm、q P的下降,并进一步增加了NPQ,加快复水后光合机构功能修复,最终产量较干旱胁迫下提高了21.0%。[结论]NO对水稻孕穗期干旱胁迫下光合机构具有明显的保护作用,并促进复水后光合作用的恢复,减轻了干旱造成的产量损失。

• 出版日期2017
• 单位南京农业大学; 农业部