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摘 要

水稻是我国最重要的粮食作物之一，全国水稻种植面积大约占总粮食作物种植面积的30%。据统计,全球大约有318亿公顷土地存在不同程度盐渍化,约占可耕地面积10 %。土壤盐碱化是盐碱稻作区水稻高产稳产和种植面积进一步扩大的主要限制因素。我国盐碱稻作区面积约占水稻栽培总面积的20 % , 为了最大限度的发挥和利用并改善这一部分土地资源，挖掘水稻品种本身的抗盐碱或耐盐碱的种质资源以及水稻的植物修复技术的机理研究已经越来越受到人们的重视。本文以水稻为材料，通过比较耐盐型及不耐盐型种类在不同盐害处理下的生理特征，研究在不同类型盐害下，水稻的生理响应情况，为作物盐害研究提供理论帮助。

关键字： 水稻，盐碱胁迫，植物修复技术，机理研究

Abstract: Rice is one of the most important food crop of the national rice acreage by about 30% of the total crop acreage. According to statistics, there were about 31.8 billion hectares of land salinization in different degrees, accounting for about 10% of arable land. Salinization of soil salinization is high and stable yields of rice and rice area to further expand acreage major limiting factor. China saline rice area accounts for about 20% of the total area of rice cultivation, in order to maximize and improve this part of the land use and resources, mining salt tolerance of rice varieties themselves or salinity and rice germplasm mechanism of phytoremediation has been more and more attention. In this stduy, we slected two type of rice seed, which growed under different sainity condtion, to investged the response of rice to salt stress in physiology level.

Keywords: Rice，Salinity stress，Phytoremediation，Mechanism

目录

1 前言 1

2 实验材料与方法 2

2.1 实验材料 2

2.2 实验试剂 2

2.3 实验仪器 3

2.4 观查测定项目及分析方法 3

2.4.1 形态指标调查 3

2.4.2 水稻叶片叶绿素含量的测定 3

2.4.3 水稻细胞膜透性的测定 3

2.4.4 游离脯氨酸的含量测定 3

3 结果与分析 3

3.1 盐碱胁迫对水稻生化指标的影响 3

3.1.1 盐碱胁迫对水稻叶绿素的影响 3

3.1.2 盐碱胁迫对膜渗透性的影响 5

3.1.3 盐碱胁迫对水稻游离脯氨酸含量的影响 6

3.2 水稻生长后土壤离子含量变化情况 6

结论 8

参 考 文 献 9

致谢 10

前言

水稻是中国的一大粮食作物，大约占中国粮食总产量的40％。根据相关部门报告统计，2013 年中国稻谷播种面积为3048万公顷，约占总种植面积的30%。盐碱土是指土壤中所蕴含的氯化盐、碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐等可溶性盐类在其表层进行重新分配,迁移和积累而形成的一种土壤类型^[1] 。这种土壤按照其pH 值的数值,可以分为成盐土和碱土两种土壤 。据统计,全球大约有318亿公顷土地存在不同程度盐渍化,约占可耕地面积10 %^[2] 。我国约有2000万公顷盐碱土和700万公顷的盐化土壤, 主要分布在北方和沿海地区^[3] 。土壤盐碱化(盐化、碱化、盐碱化) 是盐碱稻作区水稻高产稳产和种植面积进一步扩大的主要限制因素。我国盐碱稻作区面积约占水稻栽培总面积的20 % ,为了最大限度的发挥和利用这一部分土地资源,挖掘水稻品种本身的抗盐碱或耐盐碱的种质资源的研究工作越来越受到世界各国的重视^[4～9] 。

盐碱害是水稻的主要灾害之一，严重限制盐碱地区水稻产量的提高。据研究证明大部分植物在0.3%的盐分是便受到危害，大于0.5%时便不能生存。水稻秧苗对盐分非常敏感，幼苗期土壤含盐量临界度为0.09%-0.26%，氯离子含盐量临界度为0.05%-0.07%。盐碱胁迫主要包括离子毒害和离子吸收不平衡及营养亏缺，盐碱胁迫使水稻的生长受到抑制，光合下降，能耗增加，衰老加速，生产量降低，最终导致水稻因饿死而死亡。从能量代谢方面分析，盐胁迫使水稻产量减产有三方面原因：一是光合作用降低，碳同化减少；二是渗透调节物质的合成和积累是耗能过程；三是维持渗透势是一个耗能的过程。

由于水稻生长需要特殊的水域环境，对土体的可溶性盐碱可以起到淋溶的作用，另外水稻自身所特有的生物作用也能降低土壤盐碱的含量，因此水稻常作为改良盐碱地的首选作物。植物修复技术是利用植物及其微生物与环境之间的相互作用, 对环境污染物质进行清除、分解、吸收或吸附, 使土壤环境重新得到恢复^[10]。植物修复既可用于对有机污染物的分解, 也可用于对无机污染物的清理^[11]。与其它环境污染处理的工程技术相比, 植物修复具有应用成本低、生态风险小、对人类和环境副作用小等特点。由于这一环境处理技术作为一个单独技术进行研究的时间短(至今只有10 年左右的历史) , 且研究效果的体现时间较长, 至今所积累的知识和经验仍然较少, 在一些方面, 如不同方法有机结合技术、早期诊断系统的开发以及推广应用上仍有不少欠缺, 但其发展和应用前景却已被世人所瞩目^[12]。德国已将这一技术成功地用于一些受重金属元素(如铅、铬) 污染的地区^[13] , 而美国在一些有机污染物的处理上也逐步增加这一技术的研制和应用^[14]。一些发达国家, 如瑞典、芬兰、丹麦等, 都在近些年中投入了大量的研究经费参与植物修复这一新技术的研制和开发^[15]。

近年来,在水稻耐盐 碱生理生化、耐盐碱遗传作用机理、耐盐碱品种选育、盐 碱土壤改良和生产栽培措施调控等方面取得了可喜成果,并通过水稻修复技术使土壤得到了改良 ,农田生态系统大大改善,土壤生产潜力获得不断发挥,水稻单位面积产量明显提高。但随着人类不断开发耕地的同时,土壤次生盐渍化的情况也在不断恶化,土壤盐 碱化面积在逐年扩大,并且导致盐碱地区的生态环境恶化,给水稻生产带来严重威胁。在选择耐盐碱水稻种子的同时，希望通过水稻修复技术进一步改善土壤环境。迄今为止,在世界范围内收集保存的水稻种质资源近45 万份,我国收集保存的水稻种质资源约为7 万份。在这些丰富的稻种资源中,如何迅速而准确地将耐盐 碱性强、水稻修复能力强、产量高的水稻种质材料鉴定筛选出来,并研究清楚这些水稻的修复机理，将关系着这些数量大而种类又丰富的稻种资源能否更加有效的被利用。

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