赤霉素对铝胁迫下锡金喜马拉雅地区水稻地方品种种子萌发和早期根系生长抑制的影响研究

为探究 GA3是否参与缓解铝胁迫对水稻种子萌发及早期根系生长的影响，研究人员开展相关研究。发现铝胁迫浓度依赖性抑制种子萌发和根系生长，GA3预处理可减轻抑制，且与 α- 淀粉酶活性等相关。该研究为铝胁迫下水稻生产提供理论参考。

　　

近期研究发现，锡金喜马拉雅地区部分水稻（Oryza sativa L.）地方品种的种子萌发特性存在显著差异，其中一部分品种发芽率较低，同时伴随组成型 α- 淀粉酶活性降低。由于外源赤霉素（GA₃）可促进该类品种的种子萌发，同时使 α- 淀粉酶活性升高，因此其低发芽能力可能部分归因于内源 GA₃水平低于高发芽率品种。本研究旨在监测某些低发芽率（Birinful、Doodhkatey、Dhansey）和高发芽率（Tukmorzho、Chinizho、Nepalzho）地方品种对铝（Al）的种子萌发和早期（萌发阶段）根系生长响应，并考察外源 GA₃对其的影响，以探究 GA₃是否参与缓解该阶段的铝毒性。
结果显示，铝处理（0–100 μM，4 天）可导致所有供试品种的种子萌发呈浓度依赖性抑制和延迟（平均萌发时间 MGT 延长），但低发芽率品种的抑制程度通常高于高发芽率品种，且存在特定浓度下的数量差异。铝处理还相应降低了 α- 淀粉酶活性，表明淀粉水解减少，这是种子萌发受抑制的原因之一。同样，铝对根系生长的抑制存在差异，低发芽率品种 Birinful 和 Dhansey 的抑制程度高于高发芽率品种 Chinizho 和 Tukmorzho，而同一组中的 Doodhkatey 和 Nepalzho 在响应程度上与其他品种不同，表明根系对铝的生长响应与种子发芽状态无关。
GA₃预处理可不同程度地减轻铝对种子萌发和早期根系生长的抑制，且这种作用因品种而异，同时伴随 α- 淀粉酶活性升高。此外，铝胁迫会导致水稻种子的氯化三苯基四氮唑（TTC）还原能力（线粒体脱氢酶活性的指标）呈品种依赖性抑制，而 GA₃预处理可使该能力维持较高水平。综上，研究表明 GA₃可能通过影响种子萌发相关代谢过程，在一定程度上减轻某些水稻地方品种的铝毒性，且该效应似乎仅限于萌发阶段，而根系中主导铝毒性和耐受性的过程可能与此不同。