原花青素对杂草稻和栽培稻种子萌发的影响

杂草稻在世界稻田中已危害严重。已有大量的研究表明,杂草稻源自栽培稻的退化。原花青素是杂草稻与栽培稻的重要区别特征之一。因此,我们推测原花青素可能对于杂草稻的抗逆性具有重要的作用。本文以含原花青素的杂草稻WRL-162和不含原花青素的栽培稻日本晴为材料,分别研究在不同环境条件下,原花青素对杂草稻和栽培稻的种子萌发的影响。结果表明,常温下,原花青素对杂草稻和栽培稻种子萌发有抑制作用,1%PA处理的抑制作用最强;干旱胁迫下,原花青素对杂草稻和栽培稻种子萌发有促进作用。ABA和GA合成和分解抑制剂处理下,PA与GA合成抑制剂的作用接近。综上结果,原花青素对杂草稻和栽培稻种子的萌发具有抑制作用,在干旱条件下表现为较弱的促进作用,但其具体生理机制还有待进一步探讨。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1材料 2
1.2方法 2
1.2.1常温萌发处理2
1.2.1.1光照2
1.2.1.2黑暗2
1.2.2耐旱处理2
1.2.2.1光照2
1.2.2.2黑暗2
1.2.3 ABA和GA的合成和分解抑制剂处理2
2结果与分析3
2.1常温萌发处理3
2.1.1光照3
2.1.2黑暗4
2.2耐旱实验5
2.2.1光照5
2.2.2黑暗6
2.3 ABA和GA的合成和分解抑制剂处理8
3讨论 13
致谢14
参考文献14
原花青素对杂草稻和栽培稻种子萌发的影响
引言
水稻是世界重要的粮食作物,为全世界半数的人口提供主粮。但由于水资源和农村劳动力的缺乏[13],稻田杂草管理粗放,现在水稻的生产受到越来越严重的杂草危害。在稻田的众多杂草中,杂草稻(O.sativa f. spontanea)是最难防除的杂草之一。
杂草稻是指在稻田或稻田周边耕地里作为杂草类型而伴随栽培稻(O. sativa L.)生长的水 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ¥351916072¥ 
稻植株,又被称作杂草型稻或杂草种系,多表现与野生稻(O. rufipogon)相似特性[4],如颖壳黑色、果皮红色、种子休眠期长、落粒性强,且能适应稻田的生存环境[5]。国内研究者经过大量实验发现,杂草稻对周边环境有极强的适应能力,在适宜温度条件下的所有栽培稻生长区域中,几乎都有杂草稻的发生,其特点与杂草颇为相似,多表现为:传播方式多,繁殖与再生力强,成熟的种子随熟随落,抗逆性强,光合作用效益高等。杂草稻遗传多样性丰富,同时也是一类潜在种子资源[6]。具有耐盐、耐低温、耐旱及耐药等优良特性[78]。杂草稻种子休眠期长、落粒性强且能自生[9],使其能稻田中持续的繁衍生存并入侵栽培稻田。发生较重的杂草稻可导致栽培稻产量和品质降低[1011]。
因此,对于杂草稻的生物特性及其生长机制的研究具有重要意义。目前已有大量的研究表明,中国杂草稻来源自栽培稻的退化。杂草稻与栽培稻的重要区别特征之一,杂草稻颖果中含有原花青素,而栽培稻种没有。因此,我们推测原花青素可能对于杂草稻的杂草化适应机制具有重要的作用。
原花青素(Proanthocyanidins)又称浓缩丹宁酸,是一种存在于高等植物体内的多酚类化合物,具有抗紫外线、清除自由基、抗病驱虫、抗癌、抗辐射、调节免疫功能、影响种子休眠等多种功能[1216]。目前,原花青素对病菌的抗性已有一些报道,但对于植物的抗逆性报道尚不多见。本研究拟利用实验室经过自交六代纯化的含原花青素的杂草稻WRL162和不含原花青素的栽培稻日本晴为材料,施加不同浓度原花青素对种子进行处理,研究原花青素在不同生长条件下对杂草稻种子萌发的影响。
1 材料与方法
1.1 材料
经过自交六代纯化的含原花青素的杂草稻WRL162和不含原花青素的栽培稻日本晴为材料。
1.2 方法
1.2.1 常温萌发处理
1.2.1.1 光照
25℃,16小时光照8小时黑暗条件下,施加0、0.01%、0.1%、1%原花青素溶液6ml,不浸种和去离子水浸种48小时的杂草稻和栽培稻各25粒,分别散布于铺有双层滤纸的培养皿底部,三次重复,萌发8天,每天测定萌发数,最后一天测量株高和根长。
萌发的标准为种子的芽高或根长达到3毫米。
1.2.1.2 黑暗
25℃,黑暗条件下,施加0、0.01%、0.1%、1%原花青素溶液6ml,不浸种的杂草稻和栽培稻各30粒,分别散布于铺有双层滤纸的培养皿底部,三次重复,萌发14天,每天测定萌发数,最后一天测量株高和根长。
1.2.2 耐旱处理
1.2.2.1 光照
25℃,16小时光照8小时黑暗条件下,20%PEG处理,施加0、0.01%、0.1%、1%原花青素溶液6ml,不浸种的杂草稻和去离子水浸种48小时的栽培稻各30粒,分别散布于铺有双层滤纸的培养皿底部,三次重复,萌8天,每天测定萌发数,最后一天测量株高和根长。
1.2.2.2 黑暗
25℃,黑暗条件下,20%PEG处理,施加0、0.01%、0.1%、1%原花青素溶液6ml,不浸种的杂草稻和栽培稻各30粒,分别散布于铺有双层滤纸的培养皿底部,三次重复,萌发8天,每天测定萌发数,最后一天测量株高和根长。
25℃,黑暗条件下,20%PEG处理,施加0、0.01%、0.1%、1%原花青素溶液6ml,不破休眠和50℃破休眠48小时的杂草稻和栽培稻各30粒,分别散布于铺有双层滤纸的培养皿底部,三次重复,萌发14天,每天测定萌发数,最后一天测量株高和根长。
1.2.3 ABA和GA的合成和分解抑制剂处理
25℃,黑暗条件下,施加104 M、5×104 M、103 M Uniconazol溶液6ml,不破休眠和50℃破休眠48小时的杂草稻和栽培稻各30粒,分别散布于铺有双层滤纸的培养皿底部,三次重复,萌发7天,每天测定萌发数,最后一天测量株高和根长。

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