| 外源Ca2+对模拟酸雨胁迫下不同抗性水稻根系氮吸收的影响 |
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| 引用本文： | 张元棋,梁婵娟.外源Ca2+对模拟酸雨胁迫下不同抗性水稻根系氮吸收的影响[J].农业环境科学学报,2022,41(11):2468-2477. |
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| 作者姓名： | 张元棋 梁婵娟 |
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| 作者单位： | 江苏省厌氧生物技术重点实验室, 江南大学环境与土木工程学院, 江苏 无锡 214122;江苏省厌氧生物技术重点实验室, 江南大学环境与土木工程学院, 江苏 无锡 214122;江苏水处理技术与材料协同创新中心, 苏州科技大学, 江苏 苏州 215009 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（31971407，31370517）；江苏省自然科学基金项目（BK20161131）；江苏省研究生研究与实践创新项目（KYCX20_1952） |
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| 摘 要： | 为减轻酸雨对植物生长的不利影响，探究Ca2+对植物耐酸性的调控机制，本文以五优308（抗性种）和南粳9108（敏感种）两个品种水稻为研究对象，研究外源Ca2+对低强度酸雨（pH 4.5，SAR1）和高强度酸雨（pH 3.0，SAR2）胁迫下水稻幼苗根系生长、氮（NO3-和NH4+）含量及吸收速率、ATP含量、质膜H+-ATPase活性及其磷酸化水平的影响。结果表明： SAR1处理下两个品种水稻的H+-ATPase磷酸化水平和活性增加（P<0.05），促进ATP分解，增加供能，使NH4+吸收增加（P<0.05），但NH4+仅在南粳9108根中过量积累（P<0.05），引起铵毒，造成根系生长抑制，五优308中NO3-和NH4+含量及其生长均未受影响（P>0.05）。SAR2处理下，两个品种水稻质膜H+-ATPase活性和NO3-、NH4+吸收速率及含量均降低，根系生长受到抑制（P<0.05），其中南粳9108降幅大于五优308。Ca2++SAR1处理组两个品种水稻根系质膜H+-ATPase磷酸化水平和活性、NO3-和NH4+吸收和积累以及根系生长均与对照（叶喷去离子水处理）差异不显著（P>0.05）。Ca2++SAR2处理下H+-ATPase活性、NO3-和NH4+吸收和积累以及根系生长低于对照（P<0.05），但显著高于单一SAR2处理（P<0.05）。研究表明，外源Ca2+可有效保障模拟酸雨（pH 4.5、3.0）下质膜H+-ATPase磷酸化水平，促进H+-ATPase活性升高，缓解酸雨对NO3-和NH4+吸收的抑制，维持根系生长。其中，外源Ca2+对相同强度模拟酸雨胁迫下五优308的调控效果优于南粳9108，说明外源Ca2+对酸雨胁迫下植物氮吸收的影响不仅受酸雨强度限制，而且也会受品种影响。本实验中，外源Ca2+对不同强度酸雨胁迫下不同抗性水稻氮吸收均有调控效果，合理利用外源Ca2+将有助于调节酸雨区农作物的营养吸收，缓解酸雨对农业生产的危害。
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| 关 键 词： | 外源Ca2+ 模拟酸雨 水稻 耐酸性差异 氮吸收 质膜H+-ATPase磷酸化水平 |
| 收稿时间： | 2022/3/15 0:00:00 |
Exogenous Ca2+ application regulates nitrogen uptake in roots of different resistant rice varieties under simulated acid rain stress |
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| ZHANG Yuanqi,LIANG Chanjuan.Exogenous Ca2+ application regulates nitrogen uptake in roots of different resistant rice varieties under simulated acid rain stress[J].Journal of Agro-Environment Science( J. Agro-Environ. Sci.),2022,41(11):2468-2477. |
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| Authors: | ZHANG Yuanqi LIANG Chanjuan |
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| Institution: | Jiangsu Province Key Laboratory of Anaerobic Biological Technology, School of Environmental and Civil Engineering, Jiangnan University, Wuxi 214122, China; Jiangsu Province Key Laboratory of Anaerobic Biological Technology, School of Environmental and Civil Engineering, Jiangnan University, Wuxi 214122, China;Jiangsu Water Treatment Technology and Materials Collaborative Innovation Center, Suzhou University of Science and Technology, Suzhou 215009, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | exogenous Ca2+ simulated acid rain rice differences in acid tolerance nitrogen uptake plasma membrane H+-ATPase phosphorylation level |
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