UV-B辐射增强对元阳梯田地方水稻叶片氮代谢及产量的影响

摘要

【目的】研究不同UV-B辐射处理对水稻不同生育时期(分蘖期、拔节期和抽穗期)叶片氮代谢及其产量的影响。【方法】以元阳梯田水稻品种白脚老粳为材料,大田原位种植,研究不同UV-B辐射强度(0、2.5、5.0和7.5 kJ/m~2)对水稻各生育时期叶片氮代谢关键酶[硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)]活性、含氮物质(可溶性蛋白与总游离氨基酸)含量及产量构成指标(有效穗数、穗粒数、千粒质量、结实率及产量)的影响。【结果】与对照相比,2.5 kJ/m~2 UV-B辐射时水稻抽穗期GS活性、拔节期GOGAT活性、分蘖期和抽穗期总游离氨基酸含量显著提高(P<0.05);5.0 kJ/m~2 UV-B辐射时水稻分蘖期NR活性、各生育期GS和GOGAT酶活性、可溶性蛋白及游离氨基酸含量显著增加(P<0.05),拔节期NR活性显著降低(P<0.05);7.5 kJ/m~2 UV-B辐射时水稻各生育时期叶片的NR、GS与GOGAT活性、可溶性蛋白含量及总氨基酸含量均显著降低(P<0.05)。UV-B辐射增强抑制白脚老粳有效穗数、穗粒数、结实率和千粒质量,导致产量下降,7.5 kJ/m~2 UV-B辐射强度下产量下降幅度最大为22.8%。【结论】大田增强UV-B辐射对元阳梯田地方水稻品种叶片氮代谢影响有显著的"剂量+生育时期"效应,中低强度UV-B辐射对水稻氮代谢有促进作用,UV-B辐射强度为5.0 kJ/m~2时最为显著,高强度UV-B辐射对水稻氮代谢有抑制作用。增强UVB辐射导致水稻产量下降。