グリシンベタイン処理が塩ストレス条件下のイネの収量と生理反応に及ぼす効果

甘氨酸甜菜碱处理对盐胁迫下水稻产量及生理反应的影响

基本信息

批准号：
04F02509
负责人：
三宅博
金额：
$ 0.13万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

イネに耐塩性を賦与する目的でグリシンベタインを処理する実験をいろいろ試みたが、満足のゆく結果が得られなかったので、共存イオンによる軽減効果を調べた。イネを水耕および土耕にて、30mM NaClとともにさまざまな濃度のCaCl_2、KCl、MgCl_2を与えて、雨水のかからないガラス室にて栽培した。高濃度の共存イオンの存在でイネの成長は抑制されたが、適正な濃度では塩ストレスによる成長抑制が著しく軽減された。水耕ではカルシウムが最も有効で、5mMのカルシウムによって塩ストレスの影響は完全に消失した。土耕では、カルシウムよりもカリウム、マグネシウムの方が有効であった。植物体の元素含量を分析したところ、ナトリウム含量そのものよりもNa/K比の値と成長抑制との間に高い相関があり、共存イオンの処理や水耕、土耕に関係なく、Na/K比と成長抑制との関係は一本の直線で回帰できた。したがって、塩ストレス障害を軽減するためには植物体のNa/K比を低く保つ栽培法を開発することが重要であり、その方法は環境条件によって異なり、必ずしもカリウムの投与が常に有効ではないことが明らかになった。つぎに、実用的な塩ストレス障害軽減対策を開発する目的で、コンテナを用いた水田栽培に近い条件で、経費の安い苦土石灰と硫酸カルシウムを処理して、塩ストレス障害に対する軽減効果を調べた。その結果、カルシウムとマグネシウムの混合物である苦土石灰で塩ストレス障害が顕著に軽減された。とくに3%の苦土石灰が有効であった。元素分析の結果、苦土石灰の処理によって植物体のNa/K比が低く保たれることが確認された。しかし30mMのNaCl処理条件下では、いかなる処理をおこなってもイネはほとんど不稔であり、収量に対する有効な塩ストレス軽減対策を見出すことはできなかった。

为了赋予水稻耐盐性，进行了各种用甘氨酸甜菜碱处理水稻的实验，但没有获得令人满意的结果，因此研究了共存离子的缓解效果。使用 30mM NaCl 和不同浓度的 CaCl_2、KCl 和 MgCl_2 在防雨水的玻璃室中栽培水稻。高浓度共存离子的存在抑制了水稻的生长，但在适当的浓度下，盐胁迫造成的生长抑制明显减轻。钙在水培中是最有效的，5mM钙完全消除了盐胁迫的影响。在土壤耕作中，钾和镁比钙更有效。对植物元素含量的分析表明，Na/K比值与生长抑制之间的相关性高于钠含量本身，并且无论是共存离子处理、水培还是土壤栽培，Na/K比值与生长抑制之间的关系生长抑制可以使用一条直线进行回归。因此，为了减轻盐胁迫损害，开发一种维持植物体内低Na/K比的栽培方法非常重要，而且这种方法根据环境条件的不同而不同，需要注意的是，施钾是情况并不总是有效。接下来，为了制定减少盐胁迫障碍的实用措施，我们研究了在与容器中水稻种植相似的条件下处理低成本氧化镁石灰和硫酸钙的减少盐胁迫障碍的效果。结果，氧化镁（钙和镁的混合物）显着缓解了盐应激障碍。特别是3％的氧化镁石灰是有效的。元素分析结果证实，通过镁石灰处理，植物的Na/K比保持在较低水平。然而，在30mM NaCl处理条件下，无论采用何种处理，水稻几乎不育，且没有找到有效的措施来减轻盐胁迫对产量的影响。