低温胁迫对不同粳稻品种苗期耐冷性及生理指标的影响研究

杨祥波，方永胜，孙永胜，李 蕾，包 岩

（吉林农业科技学院农学院，吉林 吉林 132101）

据研究表明，我国每年因冷害损失稻谷30亿～50亿kg。水稻冷害是目前水稻育种和生产上的一大普遍难题，在我国北方水稻一生中多个时期都有可能遇到低温冷害[1]。经实验表明，水稻品种不同其抗冷性也不尽相同，其原因主要与该品种最初生产地的气温和是本身的生理生化特性有重要联系[2]。水稻耐冷性会因研究材料的差异，致使研究方法和评估指标存在差别，因此不同专家所得结果也存在分歧。为此要提高水稻耐冷性及生理指标的研究，为增强水稻抗冷能力打下坚实的根基。

本研究以东北中部黑土稻区粳稻品种为材料，采用冷水灌溉的方式来研究低温胁迫对苗期、返青分蘖期、颖花分化期与成熟灌浆期4个重要时期，对水稻叶片叶绿素含量、游离脯氨酸（Pro）含量与可溶性糖含量指标进行研究分析，选出耐冷性品种供给种植，以尽量克服冻害带来的减产问题，为水稻未来的栽培提供理论指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

从东北中部黑土稻地区的自然天气条件以及东北中部黑土稻地区水稻生产条件出发，以及从不同粳稻品种自身的生理特性出发，选用优质品种（GB1354-2009所规定的3级米质及以上）、食味性好、市场有前景的如吉粳87、吉粳809、吉粳511、吉宏9、通禾66、秋田小町、秋光、吉农大859等26个生产主栽水稻品种为供试材料。

1.2 生理指标及其测定方法

1.2.1 游离脯氨酸含量的测定方法[3]

横坐标用游离脯氨酸的含量表示，纵坐标用光密度值做标准曲线。据公式计算脯氨酸含量：根据公式计算脯氨酸含量：

式中：C——由标准曲线上查得脯氨 酸 的 质量，μg

VT——提取液总体积，ml；

V1——测定液体积，ml；

W——样品质量，g。

表1 -1 脯氨酸标准溶液的配制

1.2.2 叶绿素含量的测定方法[4]

叶绿体色素含量（mg/g）=色素的浓度（C）×提取稀释体积×稀释倍数/样品鲜重

1.2.3 可溶性糖含量的测定方法[5]

可溶性糖含量作为作物体内碳水化合物产物转化的代表，本实验利用蒽酮法测定芽期叶片中可溶性糖含量，样品含糖量（g/100g鲜重））

式中：C——在标准曲线上查出的糖含量

D——稀释倍数

W——样品重量

表1 -2 可溶性糖标准溶液的配制

2 结果与分析

2.1 叶绿素含量与水稻耐冷关系的研究

由数据表明，在苗期冷水胁迫下叶绿素的含量比常温下叶绿素的含量平均降低15%，如图1所示，其中吉粳306、吉粳507、吉粳515、吉粳809、宏科8、通禾77、宏科57、宏科87、吉香6、吉宏9、秋田小町、秋光与吉农大521这些品种相较于其他品种变化幅度更稳定，生长较好，耐冷性较强。

图1 低温胁迫下苗期叶绿素含量的变化

图2 低温胁迫下返青分蘖期叶绿素含量的变化

由数据表明，在返青分蘖期冷水胁迫下叶绿素的含量比常温下叶绿素的含量平均降低8%，如图2所示，其中吉粳95、吉粳306、宏科79、吉粳507、吉粳511、宏科57、吉粳515、吉粳809、辉粳7、通禾66、吉宏9、宏科67、宏科87与宏科8这些品种相较于其他品种变化幅度更稳定，生长较好，耐冷性较强。

图3 低温胁迫下颖花分化期叶绿素含量的变化

由数据表明，在颖花分化期冷水胁迫下叶绿素的含量比常温下叶绿素的含量平均降低15%，如图3所示，其中吉粳95、廪实698、宏科87、吉宏9与秋田小町这些品种相较于其他品种变化幅度更稳定，生长较好，耐冷性较强。

图4 低温胁迫下灌浆成熟期叶绿素含量的变化

由数据表明，在灌浆成熟期冷水胁迫下叶绿素的含量比常温下叶绿素的含量平均降低46%，如图4所示，其中吉粳95、吉粳809、宏科79与秋田小町这些品种相较于其他品种变化幅度更稳定，生长较好，耐冷性较强。

综上所述，可以看出不同生育时期的冷水处理下叶绿素含量随着冷水处理时间延长，吉粳95、吉粳809、宏科79与秋田小町这些品种变化幅度更稳定，生长较好，耐冷性较强。

2.2 游离脯氨酸含量与水稻耐冷关系的研究

由数据表明，在苗期冷水胁迫下Pro的含量比常温下Pro的含量平均升高14%，如图5所示，其中吉粳95、吉粳511与秋田小町这些品种相较于其他品种变化幅度更稳定，生长较好，耐冷性较强。

由数据表明，在返青分蘖期冷水胁迫下Pro的含量比常温下Pro的含量平均升高10%，如图6所示，其中吉粳95、吉粳306、吉粳511、吉粳515、通禾66、廪实698、宏科57、宏科87、吉香6、吉宏9与秋田小町这些品种相较于其他品种变化幅度更稳定，生长较好，耐冷性较强。

图5 低温胁迫下苗期游离脯氨酸含量的变化

图6 返青分蘖期Pro含量变化

图7 颖花分化期Pro含量变化

由数据表明，在颖花分化期冷水胁迫下Pro的含量比常温下Pro的含量平均升高38%，如图7所示，其中吉粳306、吉粳507、吉粳511、吉粳809、辉粳7、通禾77、廪实428、宏科57、宏科67、宏科87、吉宏9与秋田小町这些品种相较于其他品种变化幅度更稳定，生长较好，耐冷性较强。

由数据表明，在返青分蘖期冷水胁迫下Pro的含量比常温下Pro的含量平均升高47%，如图8所示，其中吉粳306、吉粳809、吉粳515、通禾77、秋田小町、廪实698、宏科8、宏科67、宏科79与辉粳7这些品种相较于其他品种变化幅度更稳定，生长较好，耐冷性较强。

综上所述，可以看出不同生育时期的冷水处理下Pro含量随着冷水处理时间延长，吉粳306、吉粳511与秋田小町这些品种变化幅度更稳定，生长较好，耐冷性较强。

图8 成熟灌浆期Pro含量变化3 讨论

不同生育时期的冷水处理下叶绿素含量随着冷水处理时间延长，吉粳95、吉粳809、宏科79与秋田小町这些品种变化幅度更稳定，生长较好，耐冷性较强；从不同生育时期的冷水处理下游离脯氨酸含量随着冷水处理时间延长，吉粳306、吉粳511与秋田小町这些品种变化幅度更稳定，生长较好，耐冷性较强。在冷水胁迫下水稻中的叶绿素含量要低于常温种植下水稻中的叶绿素含量；在冷水胁迫下水稻中的Pro含量要高于常温种植下水稻中的Pro含量。除此之外，经过各项指标分析，得到吉粳809、秋田小町两个品种耐冷性更强，并在叶绿素含量与Pro含量上表现更为稳定，更适合东北地区种植。