





中国农业科学 ›› 2026, Vol. 59 ›› Issue (2): 265-277.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2026.02.004
廖婷璐(
), 石亚飞, 肖东浩, 舍杨梦斐, 郭富城, 杨九菊, 唐海江, 罗成科(
)
收稿日期:2025-06-19
接受日期:2025-08-18
出版日期:2026-01-16
发布日期:2026-01-22
通信作者:
联系方式:
廖婷璐,E-mail:liaotl4433@163.com。
基金资助:
LIAO TingLu(
), SHI YaFei, XIAO DongHao, SHE YangMengFei, GUO FuCheng, YANG JiuJu, TANG HaiJiang, LUO ChengKe(
)
Received:2025-06-19
Accepted:2025-08-18
Published:2026-01-16
Online:2026-01-22
摘要:
【目的】 外源硝普钠(SNP)是一种常用的一氧化氮(NO)供体,在植物胁迫响应中具有重要的调控作用。探究外源SNP对碱胁迫下水稻幼苗糖代谢的影响,为揭示SNP增强水稻耐碱性的机制提供理论依据。 【方法】 以幼苗期水稻中花11和宁粳52为供试材料,设置对照(CK)、CK+SNP(50 µmol·L-1)、碱胁迫(AS,将NaHCO3与Na2CO3等比例混合配制成20 mmol·L-1、pH 9.55的混合碱溶液)、AS+SNP(20 mmol·L-1 AS+50 µmol·L-1 SNP)4个处理,分析各处理对水稻幼苗期2个水稻品种糖代谢的影响。 【结果】 与AS处理相比,AS+SNP处理显著提高了水稻幼苗的苗高、根长、鲜重及干重;AS+SNP处理上调了叶绿素合成酶相关基因OsChlH、OsCAO1和OsCAO2的表达,从而增加了叶绿素的含量,促进光合作用;同时,上调表达蔗糖转化酶基因OsNIN1使果糖和蔗糖含量降低,葡萄糖含量升高,有助于糖酵解和三羧酸的良性循环,促进苹果酸和柠檬酸的积累,从而维持能量平衡;此外,通过诱导蔗糖磷酸合酶OsSPS1、赤霉素合成酶相关基因(OsGA3ox2、OsGA20ox1)、脯氨酸合成基因(OsP5CS)的表达,增加了赤霉素(GA)、脱落酸(ABA)、脯氨酸(Pro)和可溶性糖含量,并调节渗透胁迫和激素平衡,促进蔗糖从源向库的运输。 【结论】 外源喷施SNP通过上调叶绿素合成基因,促进碱胁迫下水稻幼苗叶绿素积累并维持光合效率,进而增强葡萄糖合成;同时,通过激活糖酵解和三羧酸循环,使糖类分解产物向苹果酸、柠檬酸等转化,促进有机酸积累。此外,外源SNP通过渗透调节和GA/ABA激素平衡,促进蔗糖运输及糖代谢通路活化,保障能量代谢通量,进而提高了水稻幼苗对碱胁迫的耐受性。
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表1
检测的基因和RT-qPCR引物序列"
| 基因名称 Gene symbol | RGAP ID RGAP ID | 引物 Primer sequence (5′—3′) (forward/reverse) | 产物长度 Product size (bp) |
|---|---|---|---|
| OsP5CS | LOC_Os05g38150 | AATGACAGTTTAGCAGGAC/ACCACTATACAACCCATCC | 87 |
| OsNIN1 | LOC_Os03g20020 | CTATTCTGCTTTGCGTTGT/CTGAGCCTGTAGTTGATGG | 87 |
| OsSUS5 | LOC_Os04g24430 | GCATTCGGGCTAACGGTCAT/ATTCCTGCCTCCCTGTCGT | 140 |
| OsSPS1 | LOC_Os01g69030 | GGCACAGCAAGACACTCCC/CGCCACGAACTAGACCATG | 134 |
| OsYGL1 | LOC_Os05g28200 | CTGTTGGTGGGTCCTTGCTT/TAGCTCGCACCAAGAGCAAA | 97 |
| OsCAO1 | LOC_Os10g41780 | TGCTCATCAAGCCTTCCTTCAGGTG/GCGTTGTTCTTTGCATAGTCAGCTC | 115 |
| OsCAO2 | LOC_Os10g41760 | CTGCTCGTCAAGCCTTCCTCCTCCT/CCCTCATGTTGTTCTTGGCATGTTG | 130 |
| OsFd1 | LOC_Os08g01380 | CAGGCGGAGGAGGAAGGGAT/TAGGCGTGGCAGGTGAGGAC | 161 |
| OsChlH | LOC_Os03g20700 | CCAATCCGTAACCCGAAGGT/CAATAATTTTGGCGCTCTTCAA | 103 |
| OsNCED2 | LOC_Os12g24800 | TCCGCAATGGTCCCAACC/ACAGTGTTGACGAGGCCG | 111 |
| OsABA8ox2 | LOC_Os08g36860 | TGGCCAAGCTGGAGATGC/ACGGGCTGTACTCCACCT | 96 |
| OsGA3ox2 | LOC_Os01g08220 | TGTTCTTGAGGGCGCTGG/GTCGCCGTCATCCTCTCG | 85 |
| OsGA20ox1 | LOC_Os03g63970 | GGTGCATGGACGCCTTCT/CTTCCACGGCAGCTTGGA | 125 |
图1
外源SNP对碱胁迫下水稻幼苗生长和生物量的影响 CK:正常营养液 Normal nutrient solution;CK+SNP:50 μmol·L-1 SNP处理 50 μmol·L-1 SNP treatment;AS:碱胁迫处理 Alkali stress treatment;AS+SNP:碱胁迫+50 μmol·L-1 SNP处理 Alkaline stress+50 μmol·L-1 SNP treatment;ZH11:中花11品种 Zhonghua 11 variety;NJ52:宁粳52品种 Ningjing 52 variety。小写字母为ZH11品种在不同处理间的显著差异;大写字母表示NJ52品种在不同处理下的显著差异(P<0.05) Lowercase letters indicate significant differences among different treatments for the ZH11 variety; uppercase letters indicate significant differences among different treatments for the NJ52 variety (P<0.05)。*和**分别表示在P<0.05和P<0.01的水平上存在显著差异,“ns”表示相同处理下2个水稻品种之间没有显著差异 * and ** indicate significant differences at the levels of P<0.05 and P<0.01, respectively, while "ns" indicates no significant difference between the two rice varieties under the same treatment。下同 The same as below"
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