温室低温控制对优质水稻苗期耐冷性的影响

柳洪良，朴雪梅，徐伟豪，白学峰，程正海，金 峰，王 亮，韩云哲*

（1 延边朝鲜族自治州农业科学院，吉林 延边 133400；2 吉林农业大学，长春130000）

水稻的低温冷害在吉林省各个地区均有发生， 是全省范围的自然灾害，导致水稻减产［1－6］。 严重影响了吉林省水稻产量的稳定性及行业发展， 威胁吉林省粮食生产安全。分布在不同地区的水稻品种在其生育期内常受到不同程度和不同类型的低温危害。

通常植物在低温胁迫条件下，光合系统电子传递活性会降低， 引起植物光猝灭激发能力及能量捕获能力下降，造成能量过剩和过氧化损伤，超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）是植物细胞内广泛存在的重要抗氧化酶，在防御活性氧伤害和清除体内过氧化物等方面具有重要的功能； 这些抗氧化酶活性的高低，可直接反映植物受到过氧化损伤的程度，其含量是常用的胁迫耐受性生理指标［7－10］。本试验利用人工控制温室试验，对苗期耐冷性进行了鉴定，并测定了其抗氧化酶活性的变化与对比。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试优质水稻品种由表1 所示，吉林省和黑龙江省新审定品种15 个，对照品种3 个。

1.2 试验方法

1.2.1 温室处理耐冷性鉴定 播种：每个材料播15 粒，以2 cm 距离点播，行距5 cm，3 次重复。 在20～30 ℃的温室育苗。

表1 供试优质水稻品种

温室控制试验：在3～4 叶龄期，低温胁迫温度5 ℃，处理时间7 d，光照模仿自然低温阴雨天。

表2 水稻发芽期耐冷性评价标准

表3 幼苗期温室控制试验耐冷性

1.2.2 酶液的制备 ①超氧化物歧化酶（SOD）。称取5 g 样品，置于研钵中，加入5 ml 提取缓冲液，在冰浴条件下研磨成匀浆。 将匀浆液全部转入到离心管中，于4 ℃、12 000 r／min 离心30 min，收集上清液，低温保存备用，测量提取液总体积。 ②过氧化氢酶（CAT）。 称取叶片0.25 g ，加入5倍量的 （M／V）pH7.0 的磷酸缓冲液冰浴研磨 15 000 r／min 离心15 min 取部分上清液经适当稀释后用于酶活性测定。 ③过氧化物酶（POD）。 称取样品3 g，加入预冷的0.05 mol／L pH7.8 的磷酸缓冲液少量， 用粗纱布过滤，定容至10 ml，低温离心（12 000 r／min，0～4 ℃）15 min，取上清夜置于低温冰箱备用。

1.2.3 逆境生理指标的测定方法 ①SOD 活性测定。采用氮蓝四唑（NBT）光化还原法，以抑制NBT 光化还原的50%为1 个酶活单位，酶活性以“u／mg”表示。②CAT 活性测定。采用紫外吸收法测定， 酶活性以 “u／（g·min）” 表示。 ③POD 活性测定。 在2.9 ml 0.05 mol／L 磷酸缓冲液中加入1.0 ml2%H2O2、1.0 ml 0.05 mol／L 愈 创 木 酚 和0.1 ml 酶液，组成反应液，以每分钟增加1.0 个A470的酶量为1 个酶活力单位，酶活性以“u／（g·min）”表示。

2 结果与分析

2.1 幼苗耐冷性评价

在幼苗期温室控制试验中可以看出（表3），“九稻68”、“吉玉粳”、“通系949” 表现出耐冷性强，“上育397”、“吉农大138”表现为中等。

2.2 苗期水稻逆境生理指标（温室处理）

由表4 可知， 不同品种苗期低温胁迫对SOD、CAT、POD 酶具有品种间显著影响。 SOD 是 “龙稻18”、“吉粳302”、“通系935”、“吉粳511”、“通育266”有显著差异，较处理前酶活显著增高， 其他品种酶活均较处理前降低。CAT 是大部分品种的酶活较处理前均有增高但没有显著变化，POD 是大部分品种的酶活较处理前均有降低，其中“吉粳515”与其他品种有显著差异，他品种间没有显著变化。

表4 苗期低温胁迫（5 ℃）对逆境生理指标(u/g·min)

3 结论

研究结果表明，不同水稻幼苗期冷害鉴定试验中“九稻68”、“吉玉粳”、“通系949”、“上育397”、“吉农大138”等品种耐冷性表现为强或中等。苗期水稻三种保护酶活性测定结果表明，不同品种苗期低温胁迫对SOD、CAT、POD酶活， 具有品种间显著影响。 SOD 是 “龙稻18”、“吉粳302”、“通系935”、“吉粳511”、“通育266” 有显著差异。CAT 是没有显著变化，POD 是“吉粳515”较其他品种有显著差异。