茉莉酸对低温胁迫水稻幼苗的生理效应

　　摘要：茉莉酸（JA）是一种广泛存在于高等植物中的生长调节物质，作为内源信号分子参与低温冷害、高温胁迫、盐胁迫、水分胁迫、病虫害以及机械伤害胁迫等抗逆反应。选用抗冷性存在明显差异的两个水稻（Oryza sativa L.）品种日本晴和IR50作为材料，通过设置对照（未经低温处理）、低温、低温+茉莉酸（JA）3种处理，研究茉莉酸对水稻幼苗的抗冷生理效应。结果表明，添加茉莉酸溶液在一定程度上能减缓低温胁迫对水稻幼苗造成的伤害，有效地提高抗冷性，但这种缓解效应在不同水稻品种间存在一定差异。

　　关键词：茉莉酸（JA）；低温胁迫；水稻（Oryza sativa L.）；生理效应

　　中图分类号：S4；S511 文章标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）15-3512-04

　　Physiological Effects of Jasmonate （JA） on Rice Seedlings under Low Temperature

　　CAI Ke-tong，SHEN Qi-wen，HUANG Zhi-mou，GENG Xie-yi

　　（Xianning Academy of Agricultural Sciences， Xianning 437100， Hubei， China）

　　Abstract： Jasmonic acid（JA） is one the important growth regulators widespread in higher plants， and involved in stresses such as low temperature， salt， water， pests and diseases， and mechanical injury， etc as endogenous signaling molecules. Two rice（Oryza sativa L.） varieties Nipponbare （resistant to low temperature） and IR50（sensitive to low temperature） were treated with the control （before treatment），low-temperature， low temperature plus jasmonic acid（JA）， to study the effects of jasmonic acid on low temperature resistance of rice seedlings. The results showed that jasmonic acid solution can slow down the damage of rice seedling under on low temperature stress to some extent and effectively improve the cold resistance. The effect differred in different rice varieties.

　　Key words： Jasmonic acid（JA）； low temperature stress； rice（Oryza sativa L.）； physiological effect

　　水稻（Oryza sativa L.）是中国第一大粮食作物，对温度变化较敏感。在中国南方地区，双季稻区和高海拔山区早春低温和连续阴雨（倒春寒）是造成籼稻烂秧的主要原因。同时，长江流域秋季迟熟中稻或双季晚稻抽穗扬花期低温冷害（寒露风）也会导致减产。北方地区水稻的整个生长期都可能遇到低温冷害。因此，我国每年预计损失的水稻产量可达50亿～100亿kg[1]。

　　茉莉酸（JA）是一种广泛存在于高等植物体内的新型植物生长调节物质，在植物生长发育、光合特性、抗逆反应等方面起着重要的调节作用[2]。茉莉酸（JA）作为一种信号物质参与低温冷害、高温胁迫、盐胁迫、水分胁迫、病虫害以及机械伤害胁迫等抗逆反应。同时茉莉酸类物质能抑制植物生长，抑制种子和花粉粒萌发，促进叶片和果实衰老，加速细胞分裂和膨大，促进气孔关闭，诱导禾本科植物的颖花开放[3，4]，此外还能调节植物多种保护酶的活性。在植物受到逆境伤害时，植物体内茉莉酸及其衍生物的含量显著增加，进而诱导与抗逆有关的基因表达，如蛋白酶抑制剂和苯丙氨酸转氨酶等，提高酯氧合酶活性，从而增强植物的抗性。本研究以耐低温品种日本晴和低温敏感品种IR50的水稻幼苗为试验材料，设置对照（未经低温处理）、低温处理、低温+20 μmol/L茉莉酸3种处理方式，经处理的水稻幼苗生长2 d后测定其相关生理指标变化情况，从而为水稻作物的耐冷、稳产提供理论依据和实践指导。

　　1 材料与方法

　　1.1 试验材料

　　耐低温水稻品种日本晴和低温敏感水稻品种IR50，茉莉酸（JA）购自Sigma公司。

　　1.2 试验设计及处理

　　挑选日晒2 d后谷粒饱满有光泽的水稻种子，洗净后98%乙醇消毒30 min，置于38 ℃恒温箱中24 h，30 ℃恒温箱催芽24 h后水培盆中播种，置于光照强度为4 000 lx的人工智能培养箱内生长至三叶一心，进行如下处理：①未经低温处理三叶一心期；②（4±1） ℃低温处理2 d；③（4±1） ℃低温处理的同时添加2.0 μmol/L的茉莉酸溶液生长2 d。每个处理设3个重复，选取充分展开的第2、3水稻叶片为试验材料。