盐-旱复合胁迫下水稻产量和品质形成特征

摘要

为明确盐-旱复合胁迫影响水稻产量和品质形成效应及其生理机制，以江苏省滨海盐碱地大面积种植的常规粳稻盐稻12号为试材，设置无胁迫(对照)、单一盐胁迫(0.3%土壤含盐量)、单一干旱胁迫(拔节期至抽穗期设干旱胁迫)和盐-旱复合胁迫(0.3%土壤含盐量下于拔节期至抽穗期设干旱胁迫)处理，研究盐-旱复合胁迫对水稻产量和品质形成特征的影响效应。结果表明：(1)与对照相比，2年中单一盐胁迫、单一干旱胁迫和盐-旱复合胁迫下产量降幅分别为61.6%、19.5%和68.2%。盐-旱复合胁迫下穗数、每穗粒数、结实率和千粒重均显著低于单一盐胁迫和单一干旱胁迫。(2)与对照相比，单一盐胁迫、单一干旱胁迫和盐-旱复合胁迫下稻米加工品质(糙米率、精米率和整精米率)及外观品质(垩白米率、垩白面积和垩白度)均变劣，且盐-旱复合胁迫下稻米加工品质和外观品质劣化程度更高。(3)与对照相比，单一盐胁迫、单一干旱胁迫和盐-旱复合胁迫降低直链淀粉含量、胶稠度和食味值，且以盐-旱复合胁迫下降幅度最大。单一盐胁迫、单一干旱胁迫和盐-旱复合胁迫显著提高稻米蛋白质含量。(4)与对照相比，单一盐胁迫、单一干旱胁迫和盐-旱复合胁迫下崩解值显著下降，消减值显著增加。与单一盐胁迫和单一干旱胁迫相比，盐-旱复合胁迫下峰值黏度、热浆黏度、最终黏度和崩解值较低，消减值则较高。(5)与对照相比，单一盐胁迫、单一干旱胁迫和盐-旱复合胁迫均降低抽穗后籽粒腺苷二磷酸焦磷酸化酶(AGPase)、颗粒型淀粉合成酶(GBSS)、淀粉合成酶(SSS)和淀粉分支酶(SBE)活性。盐-旱复合胁迫下抽穗后籽粒AGPase、GBSS和SBE活性低于单一盐胁迫和单一干旱胁迫。(6)与对照相比，单一盐胁迫、单一干旱胁迫和盐-旱复合胁迫下水稻群体库容及其充实性状显著下降，以盐-旱复合胁迫下降幅度最大、产量最低。盐-旱复合胁迫下稻米加工品质、外观品质和蒸煮食味品质劣化程度高于单一盐胁迫和单一干旱胁迫。与单一盐胁迫和单一干旱胁迫相比，盐-旱复合胁迫降低淀粉合成关键酶活性，劣化籽粒淀粉充实性状，对水稻产量和品质的抑制效应最强，呈显著累积效应。

关键词

水稻 / 盐-旱复合胁迫 / 产量 / 稻米品质

基金资助

国家重点研发计划项目(2022YFE0113400); 江苏省重点研发计划项目(BE2023355); 江苏省农业科技自主创新资金项目[CX(23)1020]; 江苏省高等学校基础科学(自然科学)研究重大项目(23KJA210004); 扬州大学“青蓝工程”项目[扬大人资(2023)-40]