全 文 ：一核 农 学 报 ”
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滋。 月夕 “ 亡 。口 血
应用同位素进行水稻抗旱性鉴定的探讨
一
, 户 尸呻
严建民 杨诱
中国农业科学院原子能利用研究所 北京
应 用 ’ 、 ““ 同位素示踪技术 , 在聚 乙二醉高渗液模拟土壤干旱及不 同水分
条件下 , 研 究水稻品种杭旱能 力的差异
。 结 果表明 , 不 同品种 水 稻 对 磷 、 钾 以
“ 。 代 的需求不 同 , 在吸收和 累积磷
、 钾 的能 力上 , 品 种 间存在明显差异 。 经
水分胁迫处理 , 水稻吸收磷
、 拳尸的数量明显 减 少 , 其减 少程度与品种 的杭旱能力有
密切关 系 , 抗旱性能愈强 , 吸收 ”“
、 “ 的水旱差异愈 小
。 矛 用不 同品 种植株叶
片放封性活度 的早水比值差异 , 可 以 鉴定水稻 品 种 的杭旱性
。
关健词 水稻 水分胁迫 杭旱性 “ 和 “ 示踪技术
前
气王
口
水稻抗旱品种的选育及抗旱性的研究 , 对于提高水稻抗旱能力 , 因地制宜选 用 抗 早 品
种 , 扩大水稻种植面积有着重要意义 。
水稻叶片水势 , ‘“
、
叶片卷 曲速率 〔“ ’
、
根系数量及其分布 吕 与抗旱性的 关 系 , 已
有不少研究报道 。 但是 , 水稻对磷
、
钾吸收与抗旱性的关系则研究较少
。 已知磷
、
钾与植物
的抗旱性能有关 〔毛 , 。 。 等 “ , “ 认为 , 土壤干旱时 , 由根部进入植物体的磷
、 钾
数量减少 , 其减少程度与根系活性及植物的抗旱能力有一定关系
。
本试验用 “ 、 吕“ 研究水稻吸收磷
、
钾与抗旱性能的关系 , 探讨利用这种相关作为水
稻品种抗旱性比较鉴定方法的可行性 。
材 料 和 方 法
试验材料 “ 秦爱 ” 旱稻
、 “ 石狩 ” 水稻 和 “ 一 ” 水旱稻 类 型
。 同 位
素为 一 ‘和“ 一
。
水培试验 用蓝色塑料盆 必 , 木村营养液 , 微量元素按菲律宾国际 水 稻
所配方配制 〔” 。 在营养液中添加聚 乙二醇 造成水分胁迫 , 其程度 巴数 由
的数量控制 见表 。水分胁迫处理时 , 引入放射性同位素
。 水培液每天用空气压 缩机
打气 次 。
土培试验 用盆底部钻有多孔 必 并垫衬海绵的蓝色塑料盆 , 每盆装土 公 斤 ,
此文于 年 月 日收到
现在江苏省农科院原子能利用研究所工作 。
期 应用同位素进行水稻抗早性鉴定的探讨
表 曾舞液中 含 , 与水分胁迫粗度的关系
亏 亡
渗 势 一 ⋯一 ⋯一 一 ⋯一 ⋯一 一
曰
一
透
含量 ⋯
‘
一 ⋯
一
⋯一 ⋯
,
⋯
。
价置于大塑料槽中 , 槽内装水 。 盆内土壤水分 由槽内水量控制 。 木试验干旱处理为 天不灌水 ,土壤相对含水量达 护 对照为保水 。 同位素 吕“ 按每盆引入 厂‘。 禅居计算一 配成稀溶浪
注入塑料槽水中 , 经盆底渗入土壤
供试植株的准备 种子消毒后浸种 小时 , 在 ℃保温箱中催芽 , 露 白后播种 , 石英砂
育秧 。 通一 口卜龄期移栽 , 稻苗用泡沫塑料固定于聚氯乙烯水培盆盖上 。 敏盆植入于伞品 种 一各
穴 , 海穴 株
。 土培每盆播 个品种 , 各留 株 。 试验重复 一 次
。
植物样品翻备和放射性洲 采叶片 , 杀青后在 ℃烘 小时 , 研碎 。 准确称取 毫 克
干样 , 用塑料闪烁杯法 〔“ 在 液闪仪 测量放射性活度 。
试验数据采用新复极差法进行统计分析
。
试 验 结 果
一 水分胁迫对水稠吸收 吕。 的影晌
一 叶龄期的稻苗
, 在 为 一 巴
、 一 巴渗透势的营养液中及对照液 中 引
入活度为 微居 升 , 经过 天处理 , 稻株对 ’“ 峋吸收发生明显变化 。 完全展开叶 的 放
射性活度测定结果列于表
。
由表 看出 在正常水分条件下 , “ 一 ” 的放射性 比活度最 高 , “ 秦爱 ” 次之 , “ 石
狩 ” 最低 , 三个品种叶片的“ 。 比活度 , 彼此间差异极为 显著 , 表明不同基因型水稻品种 ,
在 一 叶龄期对钾的需求不同
。
水分胁迫处理后 , 水稻对 吕“ 的吸收量锐减 , 而且叶片含 量有随 溶液渗透 势
降低而降低的趋势 在 一 巴处理时 , 叶片““ 比活度为对照的 一
, 一 巴
时 , 为对照的 左右 。
不 同水稻品种经水分胁迫处理后 , “ 吸收量虽显著下降 , 但叶片 比活度仍以 “ 一 ”
为最高 , 其次为 “ 秦爱 ” , “ 石狩 ” 最低 , 三者差异显著
。
可是 , 水分胁迫处理后 , 各品 种
叶片 吕 比活度下降的程度不 同
。 “ 秦爱 ” 叶片比活度 占对照的百分数 即旱水 比值 最高 ,
其次为 “ 一 ” , “ 石狩 ” 最低 , 表明 “ 秦爱 ” 在干旱条件下 , 仍具有较强的吸收“ 。 能力 ,
“ 石狩 ” 则相反 , “ 一 ” 居中 。
从放射性总活度看 , “ 秦爱 ” 由于生物量大 , 总活度最高 ‘ 三个品种在水 分 胁 迫 处 理
后 , 含“ 。 总活度 占对照的百分率 旱水比值 与比活度的变化趋势和幅度相似 。
咬二 土城千早对水鹅吸收 的举响
核 农 学 报 卷
土壤干旱处理后 , 一 叶龄期水稻完全展开叶的放射性活度列于表
。
由表 看出 , 在正常保水条件下 , 仍以 “ 一 ” 吸收 “ 的比活度最高 , 其次为 “ 秦 爱 ” 和
“ 石狩 ” , 三者差异极显著 。 土壤干旱处理后 , 各品种吸收 吕 。 量显著 下 降
。 “ 一 ” 和
“ 秦爱 ” 的叶片比活度相近 , “ 石狩 ” 最低 , 仅为 “ 一 ” 的
。 “ 秦爱 ” 的旱水比优 为
。 “ 一 ” 为 , “ 石狩 ” 为 , 三药娇之问的变化趋势和 一 叶 龄 期 水 培
试验的结果相似 , 但不如前者 明显
。
叶片““ 总活度的旱水比值变化趋势和 比活度的变化趋势相似
。
三 水分胁迫对水稻吸收“ “ 的影响
及 对孕穗期水稻 吸收“ , 的影响
裹 不同品种水稻了一 叶龄期水分胁迫处理后对“ 的吸收
一
品种
项 目 玩 一
秦 爱
一 — 一
一 石 狩
反
放射性活度
总放射性活度
叶片含水量
呱
士 土 土
士 土 士
、
一
放射性活度
占
肠
总放射性活度
占
肠
叶片含水量
肠
放射性活度
占
肠
总放射性活度
占
肠
叶片含水量
帕
士 士 土
一
注 表示平均数差异达 帕显著水平 下同
肠
嗯口
期 应用同位素进行水稻抗旱性鉴定的探讨
表 不同品种水箱 一 叶幼期土滚千早处理对尽“ 的吸收
一
乘爵二二一一一
品种
项 目 ‘
秦 爱 石 狩
对 照 士 土 土放射性活度
了 玉
总放射性活度
袅
放射性活度
占
肠
总放射性活度
占
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土 士 人 士
、
干 早
,
, , 肠
表 不 同品种水粗孕抽期水分脸迫处理后对 “ 的吸收
君
卜 》 品种 秦 爱 一 石 狩
处理 一一
、、、 项 目 一一
对 照 放射性活度
⋯
“‘ “ ’ ” 。士 ’。 士
叶片含水量
肠
一 放射性活度 土 一 士 , 士
一 。
占 一
肠
叶片含水量 一
肠 一
一 放射性活度 士 士 士 石
日,
占
肠
叶片含水量
呱
, 匕
, 一肠
孕穗期的稻株在 一 巴
、 一 巴和 的培养液 巾 处 理 天 , “ 引 入 活 度 为 。
卜 。 重复 次 。 取主茎的旗叶测量 ’ 放射性 , 测定结果见表
人比 枚 农 学 报 卷
由表 可见 , 孕穗期水稻水分胁迫处理后 , 吸收磷素能力下降
, 介质的渗透势 越 低 , 叶
片含 ” 活度越低
。 不 同品种的叶片 “ 含鼠有明显差异 , 在保水条件下 , “ 石狩 ” 旗叶的放
射性比活度最高 , “ 秦爱 ” 次之 , “ 一 ” 最低 , 三者差异显著
。 在水分胁迫条件下 , 仍 以
“ 秦爱 ,’ 吸“ 能力最强 , 在 二 巴和 一 巴处理中 , 分别为 “ 一 ” 的 倍和 倍
。 一 竹了 一 ”
在 一 巴处理中 , 叶片的放射性比活度偏低 , 可能与个休稻株的发育程度有关
。
在 一 巴处理中 , “ 秦爱 ” 叶片的“ “ 放射性比活度 占对照的百分率最高
“ 石狩 ” 最低 , “ 一 ” 居‘“ 。 在 一 巴 处 理 中 , “ 秦爱 ” 和 “ 石
狩 ” 表现出同样的趋势 。
试验结果还表明 , 不同品种的水稻 , 孕穗期叶片含“ “ 放射性活度旱水 匕仇变化幅度 ,
比叶片含水量旱水差异的变化幅度大
。 因此 , 用吸 “ “ 特乍卜鉴定 界种的抗旱性能要比叶片 含
水量及叶片萎蔫率方法灵敏 。
对水稻抽穗期吸收“ 的影响
抽穗期的稻株移栽入一 巴 、 一 巴 、 一 巴和 的培养浪中处理 天 , “ ” 引入活度 为
卜 , 垂复 次 , 取样部位为主茎的旗叶
。
试验结果见表
。
表 不 同品种水稻抽抽期水分胁迫处理后对“ “ 的吸收
一
一 ,
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一
百昌 品种 秦
一 、一 ‘ 一
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照 放射性活度 士 土 士
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占
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士 士 士
放射性活度
占
士 士 士
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一
放射性活度
占
肠
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一
由表 可见 , 不 同况种的水稻 , 打穗期叶片“ “ 活度对水分胁迫处理的反应明显 不 同
在正常条件下 , ,’ 一 ” 和 “ 石狩 ” 叶片的“ “ 比活相 近 , “ 秦 爱 ” 略 高 。 但 在一 巴 和一
处理中 , “ 秦爱 ” 叶片比活度 比 “ 了一 ” 高 倍左右 , 比 “ 石狩 ” 高 倍
。 在旱 水 差 上 ,
“ 秦爱 ” 叶片的比活度比对照下降 , “ 一 ”下降 , “ 石狩 ” 下降 以 上 , 三 者 差
异极显著 。 说明在 一 巴和 一 巴的渗透势下 , “ 秦爱 ” 在抽穗期仍有较强的耐旱能 力 ,
瞥从
, 、 丫 呐 、少 嘻叩鲜进行水“靴鉴定的探“
二
川
吸收“ 量变化不大 , 而 “ 石狩 ” 则严重受抑 。 在 一 巴处 理 中 , “ 秦爱 ”
、 “ 一 ”
和 “ 石狩 ” 叶片“ 比活度的旱水比值分别为 、 和 。 一 巴处理时与此相似
随着水分胁迫程度加甚 , 在 一 巴时 , 各品种植株叶片的“ 比活度大幅度下降 , 旱水比 值
仅为
, 和 劣厂表明 较强的冰分胁迫对抽穗期水稻吸磷能力的廖响犬小
讨 论
应用同位素鉴定不同品种水稻的抗旱性 , 国内外报道都较 少 。
、 〔么 」等
曾用 忍 示踪方法 , 根据不同品种的小麦
、 大麦和燕麦等对磷素吸收的差异 , 鉴定其抗旱性 ,
结果不够理想 。 我们在试验方法上进行改进 , 力求减少生长介质和单株的差异 。 从实验结果
可 以看出 , 水培重复间差异较小 , 采用较为均匀的生长介质 , 如营养液 , 添加 造 成 一
, 定的水分胁迫状态 , 在同一介质中 , 栽入各品种生长一致的植株 , 可 以减少单株及重复间的
差异 ‘
、
此外 , 采用正常保水条件下与一定干旱程度 即水分胁迫程度 下 , 植株或叶片吸收
“ ’ 或“ 的放射性活度旱水比值进行比较 , 则能较企确地反映不同品种水稻抗旱性的差
异 、
·
本试验三个供试品种差别较大 , 宜在更多的品种之间进一步试验
。
营养
一
液添加 造成的水分胁迫状态 , 在本试验中以一 巴到一 巴较为合 适 一 巴
则渗透压太低 , 根系生长与吸收功能严重受抑 作者 曾在 一 叶龄期用一 巴处理 , 三个品
种植株叶片“ 。 放射性活度的旱水比值均降到 以下 , 同抽穗期的结果相似 。
‘
含 和同位素示踪剂的堵养液可以反复使用 , 利用该方法可在大容器水培设 施 下 ,
对大量的品种资源进行抗旱性快速鉴定
。 由于本试验采用水培 , 与旱地栽培还存在‘ 定的差
别 ,‘ 应通过旱地栽培作进一步的验证
。
参 考 文 献
〔酥西北农学院主编 农化研究法 农业出版社 和 物
马昌娥等译 植物育种中的示踪技术 人 原子能联合应用处 ,
陈举鸣等译 植物营养 , 西德 。 北京农业大学出版社 ,
科学出版社 , , 一以
一 。
搬建 昌 牛健细 麦丽空的 却块和 展塑 月一澳学拼 展 〔 , 一比
车建中译 作物在千旱条件下的矿物营养 土壤学进展 , , 一
冯音捷等 用塑料闪烁杯测量“ 核素的新伎术 原子能农业应用 , 丈 , 里 一 。
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