外源白藜芦醇对渗透胁迫下玉米幼苗抗氧化性、系统抗性及生长的影响

【作者】 邢力文； 马传芳； 郭伟；

【机构】 黑龙江八一农垦大学农学院； 黑龙江省普通高校寒地作物种质改良与栽培重点实验室；

【摘要】 【研究背景】松嫩平原是我国重要的商品粮生产基地,更是生态脆弱区和气象变化敏感区,该地区西部的季节性干旱是导致该地区玉米幼苗质量不高、产量不稳定的重要原因。因此研究该地区提高玉米抗旱能力和幼苗质量的技术措施具有重要意义。天然的白藜芦醇以游离态和糖苷结合态两种形式在植物中分布及生物合成,且均具有抗氧化效能,而外源白藜芦醇对植物的抗氧化特性的影响研究未见报道。本文通过对比不同胁迫时间下叶面喷施白藜芦醇处理的玉米幼苗活性氧清除酶系统活性、碳氮代谢和幼苗生长变化,以研究渗透胁迫下玉米对外源白藜芦醇的生理响应机制及适宜的叶喷浓度,为玉米的干旱胁迫研究及抗旱栽培技术的开发提供参考。【材料与方法】本文试验用玉米品种为郑单958,利用20%(w/v)的PEG-6000模拟干旱胁迫,在玉米三叶期叶面喷施0.1、0.2、0.4、0.8mmol·L-1的白藜芦醇,以喷施清水为对照,对比研究了48 h和72 h胁迫下玉米幼苗抗氧化酶活性、系统抗性、碳氮代谢和鲜重的变化,以明确外源白藜芦醇调控玉米幼苗渗透胁迫的生理机制及叶面喷施的适宜浓度。【结果与分析】喷施外源白藜芦醇不同程度的增加了玉米幼苗叶片和根系超氧自由基的含量,减少了叶片超氧化物歧化酶活性降低的程度,进一步提高了叶片和根系过氧化氢酶和过氧化物酶的活性,尤其是0.2 mmol·L-1处理的效果显著。渗透胁迫时间延长导致了根系可溶性糖含量和可溶性蛋白质含量的降低,以及叶片可溶性糖含量和可溶性蛋白质含量的增加;而白藜芦醇处理不同程度的增加了短时间胁迫下植株的可溶性糖含量和可溶性蛋白质含量,促进了长时间渗透胁迫下植株中可溶性蛋白质的合成。白藜芦醇处理增强了48h胁迫下玉米根系的多酚氧化酶活性和根系活力,提高了根系可溶性糖含量,在0.2mmolL-1处理,三者分别较对照显著增加了80.0%、35.7%和67.7%;白藜芦醇处理提高了72 h胁迫下根系的苯丙氨酸解氨酶活性和根系活力,增加了叶片可溶性蛋白质含量,在0.2 mmol·L-1处理,三者分别较对照显著增加了25.7%、87.1%和32.9%;48h和72 h渗透胁迫下,白藜芦醇处理的植株鲜重较清水对照分别显著提高了28.6%和17.1%。【结论】叶面喷施白藜芦醇可不同程度的增强幼苗SOD、CAT及POD活性,降低了MDA含量,合分析发现叶面喷施0.2 mmol L-1白藜芦醇最为适应。更多还原