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第七代非損傷微測(cè)系統(tǒng)

活體生理檢測(cè)儀

S Shabala、陳仲華：葉肉細(xì)胞排Cl-排K+速率

閱讀：453 發(fā)布時(shí)間：2021-9-17

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基本信息

主題：葉肉細(xì)胞排Cl^-排K⁺速率可用于預(yù)測(cè)溫室和大田水稻生殖期的耐鹽能力

期刊：Plant Growth Regulation

標(biāo)題：Leaf mesophyll K⁺ and Cl^- fluxes and reactive oxygen species production predict rice salt tolerance at reproductive stage in greenhouse and field conditions

作者：Sergey Shabala（塔斯馬尼亞大學(xué)）、陳仲華（西悉尼大學(xué)）、Miing?Tiem Yong（西悉尼大學(xué)、塔斯馬尼亞大學(xué)）、Celymar Angela Solis（西悉尼大學(xué)、塔斯馬尼亞大學(xué)）

檢測(cè)離子/分子指標(biāo)

K⁺、Na⁺、Cl^-

檢測(cè)樣品

水稻旗葉葉肉細(xì)胞

中文摘要

多數(shù)水稻耐鹽性的研究多是在苗期進(jìn)行單一試驗(yàn)。在此，本研究旨在通過(guò)溫室試驗(yàn)和田間試驗(yàn)的比較研究，了解在水稻生殖期葉肉離子轉(zhuǎn)運(yùn)和氧化響應(yīng)在鹽耐受方面的作用。研究采用農(nóng)藝、生理、電生理、分子和細(xì)胞成像技術(shù)，比較對(duì)照和鹽脅迫下水稻植株的生理反應(yīng)。鹽分對(duì)Koshihikari的影響最為嚴(yán)重，其次是Doongara和Reziq。研究發(fā)現(xiàn)葉肉細(xì)胞中保K⁺能力和Cl^-外排賦予水稻耐鹽性。生長(zhǎng)參數(shù)與凈K⁺流速（r²=0.45~0.60）和凈Cl^-流速（r²=0.47~0.72）呈中等到強(qiáng)的相關(guān)性。同時(shí)，葉肉細(xì)胞NADPH氧化酶基因OsRBOHD的動(dòng)態(tài)ROS產(chǎn)生和調(diào)控對(duì)水稻生殖期的耐鹽性至關(guān)重要。OsRBOHD表達(dá)與離子流速顯著相關(guān)（r²=0.45~0.64）。本研究匯集了溫室和大田條件下水稻生殖階段細(xì)胞離子脅迫與耐鹽性氧化應(yīng)激組分之間的潛在聯(lián)系，將為今后在受控環(huán)境和自然氣候條件下考察作物生殖階段的耐鹽性提供指導(dǎo)。

離子/分子流實(shí)驗(yàn)處理

鹽處理0、14、28、42天，每天施加2 dS m^-1鹽度，直到達(dá)到8 dS m^-1。

離子/分子流實(shí)驗(yàn)結(jié)果

葉肉離子流速在三種基因型之間、在兩種實(shí)驗(yàn)條件之間以及在鹽處理的42天內(nèi)顯著不同（圖1）。在大多數(shù)情況下，對(duì)照和鹽脅迫樣品的流速差異隨脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)而增大（圖1）?？傮w而言，在兩個(gè)試驗(yàn)中，3個(gè)品種鹽處理后K⁺、Na⁺和Cl^-外排速率均以Koshihikari最大。葉肉凈K⁺外排速率在Koshihikari中顯著升高，尤其是在鹽脅迫42天時(shí)，鹽度對(duì)外排速率的影響在溫室試驗(yàn)中更為明顯（圖1a, d）。然而，三個(gè)栽培品種之間的Na⁺流速差異很小。鹽處理引起的Na⁺外排僅在Koshihikari上有顯著差異；該品種的Na⁺外排速率高于其他兩個(gè)品種，特別是在鹽處理14天時(shí)的田間試驗(yàn)中（圖1b, e）。在兩個(gè)試驗(yàn)中，鹽處理引起的Cl^-外排存在顯著差異；Koshihikari的Cl ^-外排速率最高，Reiziq低（圖1c, f）。