發(fā)布時間：2020-06-20 21:09

【摘要】：玉米是世界范圍內(nèi)廣泛種植的重要糧食和飼料作物,也是一種高耗水植物,對水分虧缺比較敏感,干旱會嚴重限制玉米產(chǎn)量。因此,探究其適應(yīng)水分虧缺環(huán)境的機制,并了解人為提高其耐旱性的有效方式,對于干旱及半干旱地區(qū)的玉米種植具有非常重要的指導意義。茉莉酸類化合物(jasmonates,JAs)作為環(huán)境信號分子,參與調(diào)控植物生長發(fā)育以及對逆境脅迫的響應(yīng)。已有大量研究證實,外源茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)能夠改善植物抗逆性,但鮮少有研究報道其在生物及非生物脅迫下對于根系功能的影響。本試驗選取了玉米品種‘鄭單958’為試驗材料,采用水培種植,通過測定玉米幼苗氣體交換參數(shù)、H_2O_2含量、MDA含量、抗氧化酶活性、葉片水分含量、根系水力導度、水通道蛋白活性及表達水平來研究干旱脅迫下,外源MeJA對玉米幼苗根系吸水能力的影響。主要試驗結(jié)果如下:1.正常水分條件下,對幼苗根系施加外源MeJA后,植株的光合速率、氣孔導度以及蒸騰速率上升;當玉米幼苗受到干旱脅迫后,三者顯著降低;而在施加外源MeJA后,下降趨勢得到緩解,同時其葉片相對含水量以及葉片水勢也有一定程度提高。對根水導的檢測發(fā)現(xiàn),正常水分條件下,施加外源MeJA后,玉米幼苗的根系水力導度顯著升高。受到干旱脅迫的玉米幼苗植株根系水力導度只有正常水分條件下植株的40.7%;施加外源MeJA后,植株的根水導得到一定的恢復,為未施加Me JA的正常水分條件植株的74.2%。這一結(jié)果的出現(xiàn),一方面是由于對氣孔開閉的調(diào)節(jié),使得地上部水分散失減少;另一方面通過提高根水導,從而提高植株的水分吸收,使得地上部分的水分狀況維持在一個較高水平,緩解植株受到的干旱脅迫。2.使用HgCl_2抑制玉米幼苗根系水通道蛋白后發(fā)現(xiàn),對照組中MeJA處理植株與未施加MeJA處理植株的蒸騰速率下降到相同水平,證明水通道蛋白參與了由MeJA介導的水分調(diào)控過程。進一步對水通道蛋白進行實時定量的檢測后發(fā)現(xiàn),外源MeJA能夠上調(diào)部分水通道蛋白基因的表達。因此,在干旱脅迫下,水通道蛋白參與了由MeJA介導的水分調(diào)節(jié)過程,并且發(fā)揮了關(guān)鍵性的作用。3.在對干旱脅迫下玉米幼苗的抗氧化酶系統(tǒng)研究時發(fā)現(xiàn),外源MeJA能有效增強玉米幼苗的抗氧化酶活性,提高了植株抗氧化能力,緩解了水分脅迫環(huán)境下植物體內(nèi)活性氧的積累,使H_2O_2以及MDA含量降低,減緩了對植物的氧化傷害。同時,活性氧積累的減少,可能緩解了其對于水通道蛋白的抑制作用,對植株根系水力導度產(chǎn)生影響,進而緩解了干旱脅迫。
【學位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S513
【圖文】：

圖 2-1 干旱脅迫下外源 MeJA 對玉米幼苗光合速率(A)、氣孔導度(B)、蒸騰速率(C)的影響Fig 2-1 Effects of exogenous MeJA on photosynthetic rate (A), stomatal conductance (B), transpiration r(C) of maize seedling under drought stress不同小寫字母表示 0.05 水平上差異顯著(P<0.05)Different lowerease letters indicate significant difference at 0.05 level (P<0.05)2.2.2 干旱脅迫下不同濃度外源 MeJA 對玉米幼苗葉片相對含水量的影響4 個 MeJA 濃度梯度處理后，對玉米幼苗的葉片相對含水量進行了測定，結(jié)果如2-2 所示：PEG 干旱脅迫下，經(jīng)過 2 h 的 MeJA 處理后，隨著 MeJA 濃度的升高，葉片相對含水量升高，當濃度達到 10 μmol·L-1時達到最大值，相較于對照組上升了 9.6%之后逐漸下降，而當濃度繼續(xù)上升至 50 μmol·L-1時，葉片相對含水量下降至對照組水平以上結(jié)果表明，干旱脅迫下，對根系施加外源 10 μmol·L-1MeJA 能夠提高玉米幼苗的片水分含量；但是，過高濃度的 MeJA 會惡化玉米幼苗的水分狀況。

對玉米幼苗的葉片相對含水量進行了測定，結(jié)果如圖2-2 所示：PEG 干旱脅迫下，經(jīng)過 2 h 的 MeJA 處理后，隨著 MeJA 濃度的升高，葉片相對含水量升高，當濃度達到 10 μmol·L-1時達到最大值，相較于對照組上升了 9.6%，之后逐漸下降，而當濃度繼續(xù)上升至 50 μmol·L-1時，葉片相對含水量下降至對照組水平。以上結(jié)果表明，干旱脅迫下，對根系施加外源 10 μmol·L-1MeJA 能夠提高玉米幼苗的葉片水分含量；但是，過高濃度的 MeJA 會惡化玉米幼苗的水分狀況。16

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 董桃杏;蔡昆爭;曾任森;;茉莉酸甲酯(MeJA)對干旱脅迫下水稻幼苗光合作用特性的影響[J];生態(tài)環(huán)境學報;2009年05期

2 汪寶卿;李召虎;段留生;翟志席;;冠菌素和茉莉酸甲酯對玉米種子萌發(fā)和幼苗生長的影響[J];現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技;2008年12期

3 韓瑞宏;盧欣石;高桂娟;楊秀娟;;紫花苜蓿(Medicago sativa)對干旱脅迫的光合生理響應(yīng)[J];生態(tài)學報;2007年12期

4 董桃杏;蔡昆爭;張景欣;榮輝;謝國政;曾任森;;茉莉酸甲酯(MeJA)對水稻幼苗的抗旱生理效應(yīng)[J];生態(tài)環(huán)境;2007年04期

5 張海艷;董樹亭;高榮岐;;不同類型玉米子粒灌漿特性分析[J];玉米科學;2007年03期

6 李文嬈;張歲岐;山侖;;水分脅迫對紫花苜蓿根系吸水與光合特性的影響[J];草地學報;2007年03期

7 劉新;李云;孟繁霞;張蜀秋;;H~+參與茉莉酸調(diào)控蠶豆氣孔運動的信號轉(zhuǎn)導[J];植物生理學通訊;2007年02期

8 韓建秋;王秀峰;張志國;;表土干旱對白三葉根系分布和根活力的影響[J];中國農(nóng)學通報;2007年03期

9 文彬;賓金華;王小菁;;茉莉酸甲酯和脫落酸對綠豆下胚軸質(zhì)膜H~+-ATPase水解活性的影響[J];植物生理學通訊;2006年05期

10 齊付國;李建民;段留生;李召虎;;冠菌素和茉莉酸甲酯誘導小麥幼苗低溫抗性的研究[J];西北植物學報;2006年09期

本文編號：2722974