几种植物生长调节剂对油菜渍害的缓解作用及机理研究

几种植物生长调节剂对油菜渍害的缓解作用及机理研究油菜是我国最重要的油料作物之一，产量和种植面积均居世界首位。长江流域油菜种植面积占我国油菜总面积的85%左右。该区域水资源丰富，地下水位偏高；加之油菜生产主要采用稻-油轮作模式，稻田土壤黏重，加上常年温润多雨，使得稻田油菜极易遭受渍害，引起油菜产量、品质下降。目前主要通过优选耐渍品种和优化农艺调控措施来应对和缓解渍害，但由于以开沟排渍为主的农艺措施耗费大量的人力物力、成本高，而耐渍品种选育周期较长且有较大的地域性限制，渍害治理不能达到理想效果。因此，揭示油菜对渍害的抗性机理，探索经济有效且便于推广的渍害缓解措施显得尤为重要。本研究以甘蓝型油菜中双9号和中油杂12号为材料进行盆栽试验，系统研究了持续渍水胁迫对两个油菜品种生长及生理代谢的影响，分析比较渍水胁迫下油菜地上部和根系生长代谢存在的差异，初步确定两个油菜品种渍水临界致死时间；通过对油菜地上部喷施6-BA、ABA、SA和烯效唑来筛选渍害缓解效果较好的植物生长调节剂；并进一步探讨已筛选出的植物生长调节剂在促进油菜应对渍害胁迫及加快油菜渍后恢复过程中的作用机理。结果表明：1.对中双9号和中油杂12号进行持续渍水处理，结果表明，持续渍水对苗期油菜地上部和根系生长均造成严重影响。总体来看，渍水胁迫对两个油菜品种生长发育的影响表现为先促进后抑制的趋势。短时间渍水（5d）油菜生长未受到显著影响，而渍水后期油菜生长明显受抑制，且渍害程度随渍水时间延长不断加深，造成油菜植株内O2-产生速率和MDA含量显著升高，叶绿素含量、SOD和CAT活性显著降低，引起根系大量坏死、生物量显著降低，根长、根表面积、根体积显著下降，渍水23-25d时地上部几乎完全死亡，为2个油菜品种的临界致死时间。渍水胁迫对油菜地上部和根系影响的总体趋势相似，但根系生长明显受抑制的时间要稍早于地上部：渍水5d后根系部分生理指标发生显著变化即渍水5d时对苗期油菜根系已造成显著伤害，而地上部大部分指标在渍水10d以后才发生显著性变化。由此可见根系较地上部先感知渍水胁迫。由于根系是植株遭受渍害最早、最直接也是最为严重的器官，初步确定5d为两个油菜品种耐渍临界期。2.对渍水胁迫下中双9号和中油杂12号地上部喷施0.1mM6-BA、ABA、SA和烯效唑，结果表明使用植物生长调节剂能部分缓解油菜渍害，其中6-BA和ABA对两个油菜品种渍害均有较好的缓解作用且效果比较持久，能提高渍水胁迫下油菜总叶绿素含量、地上部和根系生物量，增加株高和根长，降低可溶性糖和MDA含量，延迟渍水油菜致死时间3-5d。3.对渍水胁迫下中双9号和中油杂12号地上部喷施0.1mM6-BA，研究6-BA对苗期油菜应对渍水胁迫及渍后恢复生长的影响。结果发现，持续渍水对油菜生长的影响具有明显的后效性，渍水消除后油菜生长缓慢甚至停止；而6-BA处理能缓解油菜渍害、促进油菜渍后恢复，具体表现在提高油菜总叶绿素和类胡萝卜素含量、SOD和CAT活性，降低油菜叶片和根系O2-产生速率、H2O2含量以及MDA含量。由此推测6-BA缓解油菜渍害的可能机理是，渍水引起油菜体内O2-、H2O2等氧自由基过量累积进而加剧细胞膜脂过氧化，喷施6-BA后抗氧化酶（SOD、CAT等）活性显著提高，提高油菜抗