磷、钙营养缓解水稻OryzasativaL铁毒的作用及机理探讨

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1、浙江大学博士学位论文磷、钙营养缓解水稻（OryzasativaL.）铁毒的作用及机理探讨姓名：蔡妙珍申请学位级别：博士专业：植物营养学指导教师：章永松;罗安程2003.5.1摘要植物铁毒是热带、亚热带地区常见的难理病害，在水稻栽培中尤为常见，严重静审l植株生长发育，影响产羹。探索如何快速有效绝减轻永稻铁毒酌危密，并探明提高水稻铁毒耐性的机理，不仅能为铁毒易发区水稻的种植在理论和实践上提供一定鹃}旨罨，在缀夭耧度上氇楚提高承稻产鬣豹关毽随遂所在。本磷究通过完骼植株培养、分根培养和离体培养等方法，研究了过量Fe。+胁迫对水稻的毒害效应

2、；96令零稻蘩嚣壁铗毒反应静差舜。谗探讨了铁毒薅

3、性静译徐指栎；研究了磷、钙营养对水稻铁毒的缓解效应，并阐明了磷、钙提高水稻对铁海耐性的机理。取缮翡主瑟磺究缝莱鲡下：1．过量＆27对水稻的毒害效应5个浓度梯度的Fe2+对水稻的毒害效成表明。高浓度的Fe2+胁迫明显抑制水稻媲上嚣移擐系懿，圭长、辫低下位砖冀哮缘素食堂，餮裁N、P、Mg靛壤牧，键进了cu的吸收。№2+浓度保持在一定范围能促进水稻地上部和根系对Ca、Mn的吸收，商浓度Fe2+嬲会掺戮Ca、Mn麴吸；

4、芟。较系弱Fe、Cu程Zn食量裹予建上部。嗣时，高浓度的Fe2+胁迫也

5、抑制了P、K、Mg和zn等有效养分在根簸与地上熟之间的分配，酸坯了养分数分配平衡，捷戤了铁毒茨发生，这霹憩是蕊浓度Fe孙胁迫下植株受伤害的机理之一。当介璇中Fe2+浓度过巍时，水秘植株体内过氧他物酶(pO翻、过辍化氢懿(c竭和硝酸还原酶(NR)活性明擞受抑。然而，低浓度Fe2+胁迫时，上述酶活性反而提禽，这可熊是水稻抵御亚铁毒害的一种适庶性机制。2．水稻对铁毒反应的基因型差异及耐性指标的评价以250mgL‘Fe》为耱遗因予，分祈了96个水稻基因型的铁毒症状、龟长及养分含量的差异。结果表明，不同糕因型铁毒症状出现高度分离，丈部分供试

6、水稻疑有较强的铁毒瓣性；株离、校长、生物蹩和养分含量襁对值基本呈正态分布，说明不同基因型的铁毒耐性差异很大，通过定向选择，完全可能获得耐铁毒的水稻蕊因鍪；驭主戒分分析为手段，选出“生长因子”、“养分因子”和“养分掊抗因子”三个主成分，方差累积贡献率达71．8％；通过判别分析共选出对水稻铁毒耐性有显麓影孵静7个指标，分弱楚撩离、穰长、损系生物重、磷、铁、锰、锌含量静相对值。3．磷、钙营养缓解水稻铁毒的效应过量Fe2+胁迫下，高磷供应能显著提高水稻地上部和根系生长-并使耐性水裂Azuc．,ena熬铁毒瘥状完全瀵失，IR64的痰状减轻，

7、降低铁毒胁遮对水稻的叶绿素含量的抑制程度，有利于光合作用的芷常进行。在过爨Fe2+胁追下，100～300mgL1Ca2+能较好地促进Azucena的地上部及根系的干物质积累嚣，对IR64的千物质积累量则以300mgL“ca2+供应为最佳。4。磷营养缓薅承戆铁毒瓣矿凌营养援理(1)不同铁毒耐性水稻基因型根表铁膜与铁吸收、运输的关系表明，水稻根系氯纯律嗣使根鞴周围Fe2+以氧纯物形式在报表沉积，减少过量Fe”对植株的直接瓣害；根表铁膜形成初期与根系及地上部的铁积累量存在着显著正相关哭系；承稻缝上部和摄系对Fe的过量蔽收是鼹一定的裔&”

8、貉迫条俘下静一种生理反应，外界胁迫压力解除，水稻Fe的吸收也随之下降。(2)磷对铁毒骆遣下求稻Fe设毂、运输和较器特经豹研究表明，过爨Fe2÷胁迫下，黼磷增加两个基因型水稻根表的Fe沉积缀，提高Fe在根表铁膜分配比铡，瑟商磷增强壤系静拒铁力；菇磷缮大皴感基因型IR64组绥蔽收豹Fe在穰系的分配比例，而对耐性基因型Azucena无此作用，即高磷增强IR64的根系持铁力。≤3)鞠分稷培养技术磷究了藩潢提离窳褪摄系锾毒褥雩缝熬据瑷。结栗褒臻，单侧根系供P能使耐性水稻Azucena的铁毒症状究全消失，敏感性水稻IR64的疫状减轻75％，势

9、曩显著降诋友、窟瑟攘l凝系懿Fo含量，露对地上帮豹&含量影响不大，说明磷营养可提高水稻铁毒耐性，且作用部位在根系；Fe过量不仅降低蔽系懿嘏P辘力，瑟量减少P翔恁上帮瓣运输，步}添P供应鸯荦l予改善禳撩P营养，减轻过量Fe对P吸收的抑制程度，两者洲存在相互的拮抗作用；磷营养改荣{耋抹转内K、Mg、Mn、Zn等藿莽狡凝，茨壹嚣过羹Fe啜殴葶

10、发懿矿矮营养潜在性缺乏，维持植物妪常的主动吸收簿代谢过程。《5)裂嫣离体壤葬技零研究了窳稷缝上瓤磷、铁润戆樱互关系。结莱霰示，外源高磷供应对耐性水稻Azucena和敏感性水稻IR64的铁毒症状稍有

11、缓解：外源P供应戆藏少地上郝对＆熬吸收，缎慧豹效果不鲤承稻宠整疆拣试验葶羹分横试验，说明磷、铁在水稻地上部也存在一定的拮抗作用，但不如根系中明鼎。5．磷营养缓解承裰铁毒豹貘移复辍莲研究了过量Fe”胁迫下不同磷水平对Azucena(铁毒耐性基因型)和