玉米是需水量較大的糧食作物之一,拔節(jié)至開(kāi)花的穗期是其一生中的需水臨界期,研究玉米穗期對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)機(jī)制對(duì)提高玉米干旱適應(yīng)性具有重要意義。以篩選后的干旱敏感自交系PH6WC（6WC）和抗旱自交系鄭58（Z58）為試驗(yàn)材料,采用測(cè)坑控水試驗(yàn),于穗期設(shè)置3個(gè)水分處理（正常灌水CK、輕度干旱LD、中度干旱MD）,研究了穗期不同水分處理對(duì)雌雄穗發(fā)育特性、開(kāi)花吐絲間隔以及穗位葉光合特性的影響。結(jié)果表明:LD對(duì)Z58的株高、雄穗生長(zhǎng)特性、葉綠素相對(duì)含量和光系統(tǒng)II最大光化學(xué)效率沒(méi)有顯著影響,但雌穗長(zhǎng)顯著降低;MD顯著降低了Z58的穗位葉光合特性、雌雄穗的穗長(zhǎng)和干物質(zhì)積累。對(duì)于6WC,LD抑制了其植株生長(zhǎng)和穗的發(fā)育,使雌穗長(zhǎng)、雌穗直徑、雄穗長(zhǎng)、干物質(zhì)向穗的分配比率、穗位葉的葉綠素a、葉綠素b和光合性能綜合指數(shù)(PI_ABS)分別降低了35.3%、11.8%、20.6%、25%、21.1%、20%、23.8%;干旱脅迫程度越重對(duì)6WC雌雄穗的發(fā)育影響越大。此外,LD與MD分別延長(zhǎng)6WC的開(kāi)花吐絲間隔期（ASI）至5天、9天,LD和MD分別延長(zhǎng)Z58的ASI 0、3天。綜上所述:穗期... 

【文章來(lái)源】：生態(tài)學(xué)報(bào). 2020,40(03)北大核心CSCD

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干旱脅迫對(duì)玉米自交系雌雄穗發(fā)育的影響

表2 干旱脅迫對(duì)玉米自交系雌雄穗生長(zhǎng)特性的影響Table 2 Effect of drought stress on growth characteristics of ear and tassel of maize inbred lines 生育期Stage 自交系Inbred lines 處理Treatment 雌穗 Ear 雄穗 Tassel 穗長(zhǎng)Ear length/cm 穗粗Ear diameter/mm 干物質(zhì)重Dry matter/g 分枝數(shù)Branch number 雄穗長(zhǎng)Tassel length/cm 干物質(zhì)重Dry matter/g 抽雄期 CK 5.0±0.06a 11.2±0.6a 4.3±0.02a 40.2±3.6a 2.5±0.5a Tasseling stage Z58 LD 1.7±0.01b 10.9±0.9a 3.9±0.06b 41.5±2.5a 2.4±0.4a MD 1.3±0.01b 6.5±0.7b 3.2±0.01b 29.2±4.6b 1.4±0.4b 6WC CK 3.5±0.02a 8.0±0.3a 1.6±0.01a 35.2±3.6a 0.6±0.01a LD 1.9±0.03b 4.0±0.3b 1.0±0.01a 27.4±9.2b 0.4±0.01a MD 1.5±0.07b 3.1±0.4b 1.3±0.01a 26.2±4.5b 0.3±0.01b 成熟期 CK 12.43±1.6a 19.7±3.5a 10.8±0.1a 4.3±0.02a 54.2±3.3a 1.7±0.5a Maturation stage Z58 LD 10.8±2.1b 19.5±3.3a 7.7±0.5b 3.9±0.06b 54.0±4.9a 1.6±0.5ab MD 9.1±1.1b 17.4±2.8a 4.6±0.3c 3.2±0.01b 37.6±5.6b 1.0±0.6b 6WC CK 11.9±2.8a 18.7±2.5a 7.6±0.2a 1.6±0.01a 46.1±4.8a 0.8±0.2a LD 7.7±3.1b 16.5±1.6ab 3.3±0.1b 1.0±0.01a 36.6±2.7ab 0.6±0.1ab MD 6.8±0.7b 15.1±2.7b 1.4±0.1c 1.3±0.01a 33.7±5.3b 0.4±0.2b 同一列同一自交系中的不同字母表示同一品種不同處理在 P<0.05水平上差異顯著圖5 干旱脅迫對(duì)玉米自交系開(kāi)花吐絲間隔期的影響

植物葉片中葉綠素含量是影響作物光合作用的重要因子,直接決定了葉片光合能力的強(qiáng)弱。本研究著重分析了穗期自交系的穗位葉在不同程度干旱脅迫下的葉綠素相對(duì)含量、葉綠素a、b含量及光合特性,結(jié)果表明,葉綠素相對(duì)含量、葉綠素a對(duì)干旱脅迫程度十分敏感,干旱脅迫越嚴(yán)重,葉片將光合作用的光能傳遞給化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)的能力越弱。另外,干旱脅迫下,植物葉綠體PSII 的Fv/Fm、Fv/Fo值均會(huì)下降,說(shuō)明干旱脅迫使得葉綠體PSII活性中心更易發(fā)生光抑制,受到損傷。此外,熒光參數(shù)PIABS是以光合吸收為基礎(chǔ),綜合反映光合機(jī)構(gòu)活性的參數(shù)[28],本試驗(yàn)中干旱脅迫處理后兩自交系葉片PIABS值的變化也證實(shí)了土壤干旱導(dǎo)致葉片水分虧缺,干旱脅迫影響了葉片光能吸收的活性,降低了玉米自交系在光合作用過(guò)程中對(duì)光能的捕獲(圖6)。玉米干物質(zhì)產(chǎn)量的90%以上是由光合作用生產(chǎn),干物質(zhì)是作物光合作用產(chǎn)物的最高形式,而作物產(chǎn)量實(shí)質(zhì)上也是通過(guò)光合作用直接或間接形成,并取決于光合產(chǎn)物的積累與分配[5,7,14]。但是由于干旱脅迫導(dǎo)致葉綠素合成受阻,進(jìn)一步限制了光合速率,最終影響到生物量積累和分配[30-31]。本試驗(yàn)中,穗期的干旱脅迫越嚴(yán)重,總干物質(zhì)積累下降越明顯,且對(duì)穗的影響遠(yuǎn)大于葉片和莖,表現(xiàn)為干物質(zhì)向莖和葉片中的分配比例增加,向穗中的轉(zhuǎn)運(yùn)積累減少,這與 Jiang的研究結(jié)果一致[24,32]。此外,與干旱敏感自交系6WC相比,抗旱性強(qiáng)的自交系Z58有較強(qiáng)的物質(zhì)積累優(yōu)勢(shì),這是由于抗旱自交系營(yíng)養(yǎng)器官葉片和莖中貯藏物質(zhì)向穗部轉(zhuǎn)運(yùn)的能力較高[16,24]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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