褪黑素预处理对水稻耐盐性的影响(2)
3.2 褪黑素处理对盐胁迫水稻幼苗生长、根系活力及根、叶REL的影响9
3.3 褪黑素处理对盐胁迫水稻幼苗根和叶H2O2含量及CAT、SOD活性的影响10
致谢10
参考文献10
褪黑素预处理对水稻耐盐性的影响
引言
土壤的盐渍化是影响全球农业生产中最主要的限制因子之一[1]。全世界大约2.3亿hm2的灌溉农地中，约20％在不同程度上因不合理灌溉和施肥产生盐渍化危害，严重影响作物生长[2,3]。盐胁迫严重抑制植物的生长和发育，过量盐离子对植物的伤害主要包括渗透胁迫、离子毒害和氧化胁迫[1,4]。研究表明，植物体可通过合成渗透调节物、离子区隔化和活性氧的清除等机制来缓解伤害[2,4]。随着盐渍化土地的增加，提高作物的耐盐性变的越来越重要。
褪黑素（N-乙酰-5-甲氧基色胺，Melatonin，MT）是广泛存在于动物体内的一类重要的吲哚类化合物，主要调节动物的昼夜节奏规律和睡眠[5,6]。随着褪黑素在植物中的发现，褪黑素在植物体具有多种生理功能，它可保护叶绿素、调节植物光周期、有类似于IAA 的生长调节作用、可提高真菌和高等植物对环境的耐受性[7,8]。随着对植物褪黑素研究的深入，越来越多的研究发现尽管褪黑素在植物体内含量微少，却在生理调节、增强植物抗逆性方面起着非常重要的作用，它可以缓解重金属、盐离子等化学物质、紫外辐射、温度变化等逆境压力对高等植物的损害，赋予植物抵抗不良环境的能力。Li [9]等研究发现，根施0.1μmol/L 褪黑素预处理10d能够有效缓解100mmol/LNaCl胁迫对湖北海棠生长的抑制作用，有效缓解叶片叶绿素的降解，提高叶片的光合速率，降低氧化损伤。Zhang[10]等研究发现，1μmol/L褪黑素浸种24h能够显著提高150mmol/LNaCl胁迫下黄瓜种子的发芽率，显著提高了黄瓜种子的SOD、POD、CAT 活性。根施50、100μmol/L 褪黑素可以显著提高150mMNaCl胁迫下番茄果实中可溶性糖、可溶性固形物、VC、β-胡萝卜素含量，降低果实中有机酸和硝酸盐含量，相比于单纯盐胁迫处理，果实品质好[11]。在100mmol/LNaCl胁迫下，根施1μmol/L褪黑素能促进玉米植株的生长，提高光合作用，提高抗氧化酶的活性，能文持离子的稳态[12]。Zhang[13]等的研究表明，外源添加褪黑素能够有效缓解由聚乙二醇造成的渗透胁迫对黄瓜种子萌发的抑制作用，并能促进生根，增强根系活力，提高根冠比。100μmol/L褪黑素处理有效降低叶绿素的降解，提高种苗的光合速率，从而逆转了渗透胁迫的影响。外源褪黑素提高了过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）等抗氧化物质的含量和活性。Wang[14]等的研究表明，100μmol/L褪黑素能够显著降低干旱胁迫下苹果叶片叶绿素的降解，提高叶片光合效率，缓解氧化胁迫造成的伤害，从而有效延迟叶片的衰老。叶片喷施100μmol/L MT预处理可显著缓解高温胁迫对黄瓜幼苗光合器官的伤害，提高其光合能力，减轻高温对植株造成的伤害。盐胁迫下，外源施加褪黑素对水稻的缓解作用还没见报道。
水稻是一种重要的粮食作物，也是一种对盐中度敏感的作物， 盐胁迫已成为中国盐碱稻区水稻稳定生产的主要制约因素。目前， 水稻盐胁迫方面有较多的研究报道， 但多数侧重于某一品种或是某一生长阶段盐胁迫性及其抗逆性的研究。外源施加褪黑素提高水稻耐盐性的研究还未见报道。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料为水稻粳亚种辽粳4号和日本晴品种。选取上述饱满、大小一致的水稻种子，用75％酒精消毒种皮表面1 min，再用0.1％HgCl2（W/V）消毒5 min，然后用去离子水冲洗3次保证无HgCl2残留，供种子发芽期和幼苗期试验用。