成果名称: 施硅对酸雨胁迫下水稻抗虫性的影响
完成单位: 华南农业大学
主要人员: 梁国华,吴小映,苏贻娟,董朝霞,叶茂,吴望辉
介绍:

    酸雨是重要的环境胁迫因子,其导致作物减产及农业生态系统的破环。硅在土壤及植物体中大量存在,而水稻是硅累积植物,硅不仅有利于水稻的生长和发育,且在提高水稻对非生物和生物胁迫的抗性,尤其是增强水稻抗虫性方面具有重要作用。但硅对酸雨胁迫下水稻生长,尤其是水稻抗虫性的影响却一直缺乏研究。本研究通过分析施硅对酸雨胁迫下水稻生长指标、 稻纵卷叶螟抗性、抗氧化酶体系及JA 抗虫信号转导途径的变化,探讨硅对水稻在酸雨胁迫下抗虫性变化的影响机制,为酸雨区水稻的虫害防治,硅肥的合理有效利用提供理论与技术支持。

    研究结果表明, 酸雨胁迫导致水稻土有效态氮、 有效态磷含量下降, 养分流失; 同时降低了土壤微生物量碳氮含量,抑制了土壤微生物活性,改变了土壤微生物群落结构;但由于土壤自身的缓冲性能,短期的酸雨淋溶并未造成水稻土显著酸化。 酸雨对水稻植株的影响,包括水稻生长指标、 稻纵卷叶螟抗性、抗氧化酶体系及 JA 抗虫信号转导途径等指标,都存在着一定阀值,轻度酸雨能促进水稻生长,并能提高水稻抗虫性;当酸雨强度超过一定阀值时,会抑制水稻生长, 减弱水稻抗虫性。 施硅可以诱发水稻对稻纵卷叶螟的抗性, 同时能缓解酸雨胁迫下水稻抗虫性下降的趋势; 当水稻在酸雨胁迫下遭受稻纵卷叶螟取食时, 硅能诱发水稻启动茉莉酸( JA)信号转导途径,激活该信号途径的关键调控基因 OsCOI1 和 OsAOS,并诱导下游主要防御酶 PPO,POD 活性及 TrypPI 的合成,增强对稻纵卷叶螟的抗性。但本研究只是在生态和生理水平上初步解析了硅对酸雨胁迫下水稻抗虫性的调控机制, 更深入解释调控因子间的互作机制, 目前还没有充分的数据来阐明。 因此, 从微观层面上, 下一步工作应将重点关注相关转录因子的表达调控机制及它们之间的互作,来进一步阐明在酸雨胁迫下, 硅介导的水稻抗虫防御响应中关键调控因子对信号途径的调控机制。

    总之,研究对深层次认识硅对酸雨胁迫下作物抗性与作物生产的影响,以及正确指导酸雨污染区的害虫防治具有重要意义。

批准登记号:
登记日期: 2020-05-15
研究起止时间: 2015-04-01至2018-03-31
所属行业: 农、林、牧、渔业
所属高新技术类别:
评价单位名称: 广东省科学技术厅
评价日期: 2019-06-27