以旱敏感玉米自交系TS141為試材,在苗期以20%PEG模擬干旱脅迫處理,添加5種不同濃度外源甜菜堿（GB）或脯氨酸（Pro）,以蒸餾水和干旱脅迫分別作為正向（CK+）、負向（CK-）對照處理,篩選得到對玉米苗期干旱脅迫緩解效果最佳的處理濃度:30μmol·L^-1 GB或400μmol·L^-1 Pro。以最佳濃度外源GB或Pro對干旱脅迫下的耐旱玉米自交系昌7-2和旱敏感玉米自交系TS141幼苗進行處理,比較分析兩種耐旱性不同玉米自交系的生長參數(shù)、生理特性、氣孔特性及葉片解剖結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明:外源GB或Pro可有效緩解玉米幼苗干旱脅迫損傷,恢復(fù)生理生化代謝穩(wěn)態(tài),外源GB對干旱脅迫的緩解效應(yīng)強于外源Pro;TS141在添加外源GB后各生長參數(shù)均顯著升高且葉片細胞結(jié)構(gòu)明顯恢復(fù)并排列整齊,而添加外源Pro后苗長并未出現(xiàn)顯著變化且葉片細胞結(jié)構(gòu)未發(fā)現(xiàn)明顯差異;昌7-2在添加外源GB后脯氨酸含量、SOD、POD、CAT活性分別下降47.01%、26.33%、15.00%、66.08%,但添加外源Pro后只分別下降27.74%、17.65%、11.45%、4... 

【文章來源】：干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2020,38(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

干旱脅迫下GB 或 Pro對玉米自交系TS141幼苗生理特性的影響

干旱脅迫下兩種耐旱性不同玉米自交系的生長表現(xiàn)存在差異(圖3)。昌7-2和TS141的苗長和根長在干旱脅迫下均顯著降低,昌7-2分別降低了19.45%、25.08%,TS141分別降低了25.65%、43.88%;而在地上部鮮重和地下部鮮重方面,昌7-2未出現(xiàn)顯著差異,TS141則分別降低了68.67%、44.90%,即干旱敏感自交系TS141在苗長、根長、地上部及地下部鮮重降幅均大于耐旱自交系昌7-2。添加最佳濃度外源GB或Pro后對干旱脅迫有明顯的緩解效應(yīng),與CK-處理相比,其各生長參數(shù)均有所上升(P<0.01),但同一外源調(diào)節(jié)物質(zhì)對不同自交系緩解效果不同(圖3):與CK-相比,外源GB處理后昌7-2苗長、地上部及地下部鮮重均無顯著性差異,而TS141的各生長參數(shù)均顯著上升,分別是CK-的1.30、1.39、2.88、1.48倍;與CK-相比,外源Pro處理后昌7-2只有根長出現(xiàn)顯著差異,而TS141的根長、地上部及地下部鮮重顯著升高,分別是CK-的1.43、2.13、1.52倍,即外源調(diào)節(jié)物質(zhì)對干旱敏感自交系TS141的緩解效果比對耐旱自交系昌7-2明顯。同時不同外源調(diào)節(jié)物質(zhì)對同一自交系的緩解效果不同(P<0.01)(圖3),外源GB處理后TS141比CK-各生長參數(shù)均顯著升高,外源Pro處理后則只有根長、地上部及地下部鮮重顯著升高,即與外源Pro相比,外源GB的緩解效果較好。圖2 干旱脅迫下GB 或 Pro對玉米自交系TS141幼苗生理特性的影響

圖2 干旱脅迫下GB 或 Pro對玉米自交系TS141幼苗生理特性的影響干旱脅迫下玉米幼苗體內(nèi)代謝紊亂,不同處理相對含水量呈現(xiàn)先降后升趨勢,其他生理指標(biāo)呈現(xiàn)先升后降趨勢。干旱脅迫下耐旱自交系昌7-2和旱敏感自交系TS141在生理特性方面存在差異(圖4)。昌7-2相對含水量在各處理下均未出現(xiàn)顯著差異,而TS141在干旱脅迫下下降26.77%;兩自交系相對電導(dǎo)率、丙二醛含量在干旱脅迫下顯著升高,昌7-2分別是CK-的1.27、1.55倍,TS141分別是CK-的1.39、1.68倍,即耐旱自交系昌7-2在相對電導(dǎo)率及丙二醛含量的上升幅度小于旱敏感自交系TS141;兩自交系Pro含量、SOD活性、POD活性、CAT活性及可溶性糖含量在干旱脅迫下同樣顯著升高,昌7-2的分別是CK-的2.92、1.64、1.32、4.62、2.35倍,TS141的分別是CK-的2.58、1.41、1.73、4.42、1.96倍,即耐旱自交系昌7-2在這5個生理指標(biāo)的上升幅度大于旱敏感自交系TS141。干旱脅迫下添加外源GB或Pro對玉米幼苗的生理特性有顯著影響(P<0.01),可顯著緩解干旱脅迫傷害,但與生長參數(shù)類似,同一外源調(diào)節(jié)物質(zhì)對不同耐旱性自交系的緩解效果不同(圖4):就外源GB而言,與CK-相比脯氨酸含量、SOD活性、POD活性、CAT活性在兩自交系中均出現(xiàn)顯著差異,昌7-2分別降低了47.01%、26.33%、15.00%、66.08%,TS141分別降低了46.22%、16.58%、35.24%、60.52%;就外源Pro而言,與CK-相比脯氨酸含量、POD活性、CAT活性及可溶性糖含量在兩自交系中均出現(xiàn)顯著差異,昌7-2的分別降低了27.74%、11.45%、44.32%、19.83%,TS141的分別降低了43.55%、29.87%、50.40%、47.86%,與耐旱自交系昌7-2相比,外源調(diào)節(jié)物質(zhì)對旱敏感自交系TS141的緩解效果較明顯。同時也發(fā)現(xiàn)不同外源調(diào)節(jié)物質(zhì)對同一材料的緩解效果不同(圖4),昌7-2脯氨酸含量、SOD活性、POD活性、CAT活性在添加外源GB或Pro后與CK-相比均顯著下降(P<0.01),最佳濃度外源GB處理下分別下降47.01%、26.33%、15.00%、66.08%,最佳濃度外源Pro處理下分別下降27.74%、17.65%、11.45%、44.32%,即添加外源GB對玉米的緩解幅度大于外源Pro,外源GB緩解效果較好。

【參考文獻】：
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本文編號：3508555