抗旱性晚稻品种筛选研究

2013-09-19 00:37李勇进王学华
作物研究 2013年3期
关键词:抗旱性脯氨酸叶绿素

李勇进,侯 昊,王学华

(湖南农业大学农学院,长沙410128)

湖南省是全国粮食的重要产区、水稻生产大省,水稻面积占全国12.9%,总产量占全国12.7%,均居全国首位[1]。但是,长期以来,湖南省的水稻生产受到季节性干旱的严重影响,水资源匮乏已对耗水量大的水稻的安全生产构成了严重威胁,水稻的抗旱性问题已引起越来越多人的重视[2,3]。面对日益增长的粮食需求,筛选耐旱节水水稻品种已成为推动我省粮食丰产、保障我国粮食安全的重要途径。笔者选用农丰种业公司和隆平高科提供的8个晚稻品种,采用盆栽试验进行抗旱性比较,以期筛选出适宜湖南地区栽培的高产优质耐旱水稻品种供生产应用。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试品种共8个,由农丰种业公司和隆平高科提供,分别为丰源优299、丰源优272、湘丰优9号、湘丰优 103、岳优 6135、深优 9586、T 优 207、岳优9113。

1.2 试验设计

采用盆栽土培搭配人工遮雨棚进行干旱胁迫试验。盆体为底直径25 cm、高30 cm的圆柱形塑料桶,每桶装土7 kg。所取土壤为稻田土,晒干后,除去杂质,粉碎后过筛,混合均匀,装入盆体。

试验设2个处理:旱管(含水率20% ~30%),浅灌(含水率70% ~80%),重复4次,每个处理32盆。所有试验材料于6月20日播种,7月22日移栽,每盆两穴,每穴3苗。每盆施尿素2.4 g,过磷酸钙4 g,氯化钾1 g(换算成单位面积施肥量为尿素480 kg/hm2、过磷酸钙800 kg/hm2、氯化钾200 kg/hm2),所有肥料作为基肥一次性施入。管水按照要求进行。

1.3 观测指标与方法

(1)土壤含水量:用ECA-SW1土壤水分速测仪测定。

(2)叶绿素相对含量SPAD值:用SPAD502叶绿素仪测定,每5~7 d一次,分蘖期取倒二叶,孕穗期以后取剑叶。叶绿素胁迫敏感指数=(常规灌溉叶绿素含量-旱管叶绿素含量)/常规灌溉的叶绿素含量[4]。

(3)产量性状:成熟期测定株高、穗长、单株有效穗、每穗总粒数、结实率、千粒重等性状。干物质胁迫指数=胁迫处理干物重/对照干物重。株高胁迫指数=胁迫处理株高/对照株高[5]。

(4)生理指标:在分蘖盛期和孕穗期采用酸性茚三酮显色法测定游离脯胺酸含量。

2 结果与分析

2.1 旱管和浅灌条件下各品种叶绿素含量比较

叶绿素是水稻进行光合作用的物质基础。在一定范围内,叶绿素含量增加,叶绿体对光能吸收与转化增强,光合速率增大。从表1可以看出,在浅灌条件下以深优9586、T优207和湘丰优103叶绿素含量较高,与岳优9113、岳优6135等品种间有显著差异。在旱管条件下各品种间的差异较为明显,SPAD值为岳优6135>深优9586>T优207>丰源优299。比较各品种在浅灌与旱管条件下的SPAD值,可以看出,旱管条件下SPAD值均低于浅灌处理。比较各品种胁迫敏感指数可以发现,丰源优299、岳优6135、湘丰优9号、岳优9113等4个品种胁迫敏感指数较低,说明在分蘖盛期这4个品种的叶绿素相对含量受干旱影响比较小,具有较强的抗旱能力。

从表2可以看出,在浅灌条件下孕穗期叶绿素相对含量以T优207、深优9586、岳优6135较高,在旱管条件下以深优9586和岳优6135的叶绿素相对含量较高。比较8个品种的胁迫敏感指数,发现湘丰优9号、湘丰优272、湘丰优103、岳优9113、岳优6135等5个品种的胁迫敏感指数较低,抗旱能力较强。

表1 旱管和浅灌条件下各品种分蘖盛期叶绿素含量比较

表2 旱管和浅灌条件下各品种孕穗期叶绿素含量比较

2.2 各供试水稻品种在旱管和浅灌条件下株高和干物质积累的差异

表3 各品种在旱管和浅灌条件下的株高

从表3、表4可以看出在旱管条件下的株高和干物质重均比浅灌条件下减小。其中,丰源优272、湘丰优9号、湘丰优103、岳优9113的株高胁迫指数较大,说明这4个品种的株高受干旱的影响较小,具有较强的抗旱能力;湘丰优9号、湘丰优272、湘丰优103、深优9586、岳优9113的干物质胁迫指数较大,表明这5个品种的干物质积累受干旱影响小,抗旱性比较强。

表4 各品种在旱管和浅灌条件下的干物质积累

2.3 旱管和浅灌条件下各品种游离脯氨酸含量的差异

植物在正常情况下体内的游离脯氨酸含量比较低,但遇到干旱、低温、盐碱等逆境时,游离脯氨酸便会大量积累,并且积累指数与植物抗逆性有关,因此游离脯氨酸含量可以作为植物抗逆性的一个重要评价指标。从表5可知,在分蘖盛期和孕穗期,旱管处理下各品种游离脯氨酸含量均比浅灌条件下有所升高。分蘖盛期旱管条件下游离脯氨酸含量较高的4个品种是深优9586、岳优9113、T优207和岳优6135,且均比浅灌条件下有明显提高,说明这4个品种抗干旱能力较强。从孕穗期结果来看,湘丰优103、丰源优299、湘丰优9号、岳优6135、湘丰优272等5个品种抗旱性能较强。

表5 各品种在旱管和浅灌条件下各时期的游离脯氨酸含量(g/g)

3 小结与讨论

湘丰优9号是所有参试品种中抗旱性表现最好的,在旱管条件下干物质胁迫指数达到0.9440,游离脯氨酸含量相对浅灌条件下有显著提升,株高和叶绿素相对含量表现也相对稳定。因此,湘丰优9号可以进行大田试验,以进一步考证其实际抗旱性能。

岳优9113、岳优6135两品种在所有参试品种中各考察项目表现较为均衡,干物质胁迫指数分别为0.6917、0.4970,旱管条件相对浅灌条件下游离脯氨酸含量均有显著提升,株高和叶绿素含量变化不大,表现出较高的抗旱性。因此,岳优9113和岳优6135也可以进行大田试验,以进一步考证两品种的实际抗旱性能。

丰源优 299、丰源优 272、湘丰优 103、深优9586、T优207等5个品种在旱管条件下,各抗旱性指标表现不均衡,未能呈现出全面的抗旱性能,因此不建议此5个品种在湖南干旱地区推广种植。

[1] 李克勤.加快湖南粮食生产的战略思考[J].中国乡村发现,2008,3(3):114.

[2] 匡 勇,夏石头.干旱对水稻生长发育的影响及提高水稻抗旱性的途径[J].北京农业,2007,12(36):8.

[3] 黄文江,王纪华,赵春江,等.水稻旱作条件下渗透调剂物质和激素含量的研究[J].干旱地区农业研究,2002,20(1):61 -64.

[4] 沈 波,庄杰云,樊叶杨,等.不同供水条件下水稻叶绿素含量的QTL分析[J].浙江大学学报(农业与生命科学版),2007,33(4):400 -406.

[5] 兰巨生,胡福顺,张景瑞,等.作物抗旱指数的概念和统计方法[J].华北农学报,1990,5(2):20-25.

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