王亮 柳洪良 樸雪梅 徐偉豪 白學峰 程正海 金峰 韓云哲

摘要 低溫條件下對不同地區(qū)的18個水稻品種進行灌漿結實期冷害鑒定試驗。結果表明，低溫控制耐冷性評價中龍稻17、吉粳302、通禾66等8個品種耐冷性表現(xiàn)強;吉農(nóng)大538、通育266、吉粳515和吉粳302品種的SOD、CAT、POD酶活性比對照高，各品種之間有顯著差異;龍稻17、龍稻18、吉粳809、吉粳515、通系935等品種的稻米外觀品種和營養(yǎng)品質(zhì)有差異顯著;綜合比較顯示，吉粳515、通育266、吉粳302等品種抗冷性較強，是較適合吉林省東部冷涼地區(qū)種植的水稻品種。

關鍵詞 水稻;灌漿結實期;耐冷性;酶活性;品質(zhì)

中圖分類號 S.511文獻標識碼A文章編號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

作者簡介 王亮（1980—），男，吉林舒蘭人，副研究員，碩士，從事作物育種與栽培研究。*通信作者，副研究員，博士，從事水稻育種與栽培研究。

北方粳稻具有高產(chǎn)和品質(zhì)優(yōu)良的特性，是吉林省發(fā)展糧食生產(chǎn)、保障糧食安全戰(zhàn)略的主要目標作物之一。而低溫、高溫、洪澇、干旱等災害性天氣發(fā)生頻率的不斷增加，已經(jīng)嚴重影響到作物的生產(chǎn)。加強逆境下作物生長發(fā)育的研究，對糧食生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[1-6]。鑒于此，筆者以18個優(yōu)質(zhì)水稻品種為試驗材料，研究灌漿結實期溫室低溫控制下的葉片逆境生理指標，進行耐冷性評價，旨在為鑒選適宜種植水稻品種提供理論依據(jù)[7-10]。

1材料與方法

1.1試驗材料

試驗共選用18個供試優(yōu)質(zhì)水稻品種，其中吉林省和黑龍江省審定品種15個，對照品種3個，分別為延粳22、吉玉粳、通35（表1）。

1.2試驗方法

試驗采取盆栽移栽。泥土處理過程為碎土→過篩→拌肥→稱重量（保證每個盆的土量相同）。葉片取樣方法：低溫處理完畢當天分別取樣處理和對照。

1.2.1溫室低溫控制耐冷性鑒定。普通盤育苗，移栽至直徑30cm的塑料盆內(nèi)，每盆栽插4穴，每穴1株基本苗，重復3次。氮、磷、鉀分別按120、80、80kg/hm2施用。水稻植株平均抽穗80%左右時，進行10d低溫（14℃）處理。成熟后調(diào)查空秕粒率并評價耐冷性（表2）。

1.2.2酶液的制備。

1.2.2.1超氧化物歧化酶（SOD）。稱取5.00g樣品，置于研缽中，加入5mL提取緩沖液，在冰浴條件下研磨成勻漿。將勻漿液全部轉(zhuǎn)入到離心管中，于4℃、12000g離心30min，收集上清液，低溫保存?zhèn)溆?，測量提取液總體積。

1.2.2.2過氧化氫酶（CAT）。稱取葉片0.25g，加入5倍量的（M/V）pH7.0的磷酸緩沖液冰浴研磨，15000r/min離心15min取部分上清液，經(jīng)適當稀釋后用于酶活性測定。

1.2.2.3過氧化物酶（POD）。稱取樣品3.00g，加入預冷的0.05mol/LpH7.8的磷酸緩沖液少量，用粗紗布過濾，定容至10mL，低溫離心（12×104r/min，0～4℃）15min，取上清液置于低溫冰箱備用。

1.2.3逆境生理指標的測定方法。

1.2.3.1SOD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/（g·min）”表示

1.2.3.2CAT活性測定。采用紫外吸收法測定，酶活性以“U/（g·min）”表示。

1.2.3.3POD活性測定。在2.9mL0.05mol/L磷酸緩沖液中加入1.0mL2%H2O2、1.0mL0.05mol/L愈創(chuàng)木酚和0.1mL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低溫控制對不同水稻品種灌漿結實期耐冷性的影響

由表3可知，龍稻17、吉粳302、通禾66、吉粳515、通育266、吉玉粳、通35、通育269空秕粒為32.5%～37.0%，耐冷性表現(xiàn)強，其他品種空秕粒率42.0%～51.2%，耐冷性表現(xiàn)中。

2.2低溫控制對不同水稻品種灌漿結實期逆境生理指標的影響

由表4可知，除上育397、通禾66、吉粳511、吉粳809、延粳22外，其他品種SOD酶活性較CK高，其中吉農(nóng)大538、通育266與其他品種SOD酶活性顯著差異。吉粳515的CAT活性與其他品種有顯著差異，龍稻17、龍稻18、九稻68、通系935、通禾66、通育266等品種低溫處理CAT活性比對照高，但品種間差異不顯著。吉粳302的POD活性與其他處理有顯著差異，吉農(nóng)大538、九稻68、吉粳809、吉玉粳等品種低溫處理的POD活性較對照處理高，但品種間差異不顯著。

2.3低溫控制對水稻灌漿成熟期外觀品質(zhì)的影響

由表5可知，溫室低溫控制灌漿成熟期不同品種整精米率差異極顯著，吉粳302、上育397、吉粳809整精米率與其他品種差異顯著。九稻68的堊白粒率最低，與其他品種差異極顯著;吉粳511、通育266、通系935堊白粒率較低，與其他品種差異顯著或極顯著。九稻68堊白度最低，與其他品種差異極顯著，龍稻18堊白度較低，與其他品種差異極顯著。各水稻品種灌漿成熟期整精米率與對照差距不大，但堊白粒率、堊白度遠高于對照。

2.4低溫控制對水稻減數(shù)分裂期營養(yǎng)品質(zhì)的影響

由表6可知，溫室低溫控制灌漿成熟期不同水稻品種蛋白質(zhì)含量差異極顯著，吉粳511、通育266、通系935、吉粳515、吉粳809蛋白質(zhì)含量與其他品種差異顯著;各水稻品種的直鏈淀粉含量差異極顯著，其中龍稻18、龍稻17直鏈淀粉含量較低，與其他品種差異極顯著。

3小結

（1）灌漿結實期溫室低溫控制試驗耐冷性評價結果顯示，龍稻17、吉粳302、通禾66、吉粳515、通育266、吉玉粳、通35、通育269等品種耐冷性表現(xiàn)強。

（2）溫室低溫控制對灌漿結實期逆境生理指標的影響結果顯示，農(nóng)大538、通育266、吉粳515、吉粳302品種的SOD、CAT、POD酶活性比對照高，各品種間顯著差異。

（3）溫室低溫控制對灌漿結實期稻米外觀和營養(yǎng)品質(zhì)的影響結果顯示，龍稻17、龍稻18、吉粳809、吉粳515、通系935等水稻品種間外觀和營養(yǎng)品質(zhì)差異顯著。

（4）綜合分析結果顯示，供試品種吉粳515、通育266、吉粳302等抗冷性較強，整體表現(xiàn)較適于在吉林省東部冷涼地區(qū)種植。

參考文獻

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

[2]聶元元，蔡耀輝，顏滿蓮，等.水稻低溫冷害分析研究進展[J].江西農(nóng)業(yè)學報，2011，23（3）：63-66.

[3]王主玉，申雙和.水稻低溫冷害研究進展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2010，38（22）：11971-11973.

[4]朱德峰，程式華，張玉屏，等.全球水稻生產(chǎn)現(xiàn)狀與制約因素分析[J].中國農(nóng)業(yè)科學，2010，43（3）：474-479.

[5]蔡志歡，張桂蓮.水稻低溫冷害研究進展[J].作物研究，2018，32（3）：249-255.

[6]鄧鑫，王亮，徐偉豪，等.低溫脅迫下優(yōu)質(zhì)稻種芽期耐冷性及不同時期抗氧化酶活性研究[J].延邊大學農(nóng)學學報，2020，42（1）：45-51.

[7]齊光，佟偉霜，楊雨華，等.ABA對低溫脅迫下水稻幼苗抗氧化酶活性的影響[J].湖北農(nóng)業(yè)科學，2016，55（23）：6079-6082，6122.

[8]鄧化冰，史建成，肖應輝，等.開花期低溫脅迫對水稻劍葉保護酶活性和膜透性的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)大學學報（自然科學版），2011，37（6）：581-585.

[9]王士強，趙海紅，趙黎明，等.水稻冷害生理功能變化與調(diào)控研究進展[J].中國農(nóng)學通報，2017，33（36）：1-6.

[10]周介雄，蔣向輝，余顯權.抗冷水稻的生理生化特性[J].種子，2003，22（4）：47-50.