农业工程学报

作者：齐浩明,李宏伟,杨梦男,邹欣霖,宋平,

关键词：水稻种子, 水分, 褪黑素, 盐胁迫, 低场核磁共振技术

基金：42

为探究褪黑素（melatonin，MT）对盐胁迫下水稻种子萌发过程中内部水分分布及种子活性的调控作用，该研究以粳型常规水稻“屉锦”为材料，通过NaCl浓度梯度筛选确定150 mmol/L（Nsub>150/sub>处理组）为标准盐胁迫浓度，进而设置清水对照组（CK1）、Nsub>150/sub>盐胁迫对照组（CK2）及5个MT浓度处理组（50、100、200、400、800 μmol/L MT+Nsub>150/sub>），结合低场核磁共振（low field nuclear magnetic resonance，LF-NMR）与核磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）技术，对水稻种子萌发生理指标进行检测，探究MT对盐胁迫下水稻种子萌发的调控效应及水分代谢机制。结果表明：1）MT对盐胁迫下水稻种子萌发呈浓度依赖性双向调控，200 μmol/L为较优浓度，该浓度下种子发芽率、发芽势表现最佳，鲜重增长更接近CK1组，胚根、胚芽长度及次生根发育均优于其他处理组，可有效缓解盐胁迫引发的渗透压过高与离子毒害，维持细胞膜透性稳定；2）通过MRI伪彩映射处理可清晰呈现种子内部水分动态分布，结合生理代谢规律将萌发过程划分为吸胀期（0～24 h）、萌动期（24～48 h）、发芽期（48～72 h）3个阶段；3）将种子水分划分为强结合水（italic>T/italic>sub>20/sub>）、结合水（italic>T/italic>sub>21/sub>）、半结合水（italic>T/italic>sub>22/sub>）、自由水（italic>T/italic>sub>23/sub>）4种相态，其中中等浓度（200、400 μmol/L）的MT干预组表现出可维持水分相态稳定特性，其弛豫特征接近CK1组，而高浓度（800 μmol/L）组调控失效，水分相态特征趋近CK2组；4）综上，适宜浓度的MT处理能有效缓解盐胁迫对水稻种子萌发的抑制。利用LF-NMR及MRI技术可无损、精准解析种子内部水分动态与相态变化，该研究揭示了MT缓解盐胁迫下水稻种子萌发的内部水分变化规律，可为水稻种子耐盐性相关研究的开展及耐盐性提升技术的研发提供关键参考。/

来源：2026年第8期

《农业工程学报》期刊编辑部

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