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摘 要

以玉米幼苗为实验材料，利用PEG6000模拟干旱条件，研究干旱胁迫下不同浓度的肌醇和Ca² 协同作用对玉米幼苗生理生化指标的影响。结果表明，干旱胁迫时，经低浓度的肌醇和Ca² 的协同作用，玉米幼苗地下部分的生物量、根系新活力明显提高，MDA含量下降，玉米幼苗通过增加根部的抗旱能力增加整个植株的抗旱性。但高浓度的肌醇与中浓度的Ca² 的协同作用能提高光合作用效率、POD酶活性以提高玉米幼苗的抗旱能力。

关键字：玉米幼苗，干旱胁迫，肌醇，Ca² ，抗旱性

Abstract: The maize seedings were used as the experimental materials in this study. Under PEG6000 simulating drought condition, the physiological and biochemistry indexes of maize were measured to understand the effect of inositol and Ca² on drought. The results indicated that the increase of root biomass and root activity were most visible after low concentration treatment of inositol and Ca² under drought stress, meanwhile the content MDA was declined. The drought tolerance of maize seedlings could be enhanced with the improvement of root system. The results also indicated that high concentration of inositol with middle concentration of Ca² could increase the efficiency of photosynthesis and the activity of POD so that the drought tolerance of maize seedlings could be strengthened.

Keywords: Maize, Drought stress, Inositol , Ca² , Drought tolerance

目 录

1 前言 4

2 材料和方法 4

2.1 材料与处理 4

2.2 测定方法 5

2.3 数据分析 5

3 结果 5

3.1 干旱胁迫下不同浓度的肌醇和Ca² 玉米幼苗生物量的影响 5

3.2干旱胁迫下不同浓度的肌醇和Ca² 对叶绿素a含量的影响 6

3.3干旱胁迫下不同浓度的肌醇和Ca² 对叶绿素b含量的影响 6

3.4干旱胁迫下不同浓度的肌醇和Ca² 对叶绿素含量的影响 7

3.5 干旱胁迫下不同浓度的肌醇和Ca² 对根系活力的影响 8

3.6 干旱胁迫下不同浓度的肌醇和Ca² 对MDA含量的影响 8

3.7 干旱胁迫下不同浓度的肌醇和Ca² 对可溶性蛋白含量的影响 9

3.8 干旱胁迫下不同浓度的肌醇和Ca² 对POD的影响 9

4 结论与讨论 11

参 考 文 献 12

致 谢 13

1 前言

玉米是我国的主要经济作物之一，其生长对水分胁迫敏感，当地气候旱涝直接影响着玉米的产量。全球1/ 3 的地区属于干旱和半干旱地区，我国干旱、半干旱土地面积约占全国总面积47%，干旱是造成我国及世界其它国家玉米产量不高不稳的重要因素^[1]。因此，提高玉米的抗旱性是解决玉米产量问题的重要途径。近年来，有关农作物如小麦、玉米、大豆、烟草等抗水分胁迫生理有许多的研究报道 ^[2]。

肌醇(inositol)，又称环己六醇，是一种具有多种重要生物功能的天然化合物，广泛分布在生物体中^[3]，植物在逆境环境下细胞内可分泌出内源性肌醇。研究证明，植物细胞中肌醇的原初功能是作为底物合成磷脂酰肌醇以及磷脂酰肌醇磷酸维持内膜系统的结构完整和运输功能，而内膜系统的结构完整和运输功能又直接影响植物的生长发育过程及逆境信号转导^[4]。有报道指出，外源的肌醇在渗透胁迫等逆境信号转导中起着重要作用。Ca² 是细胞中一种重要的信号分子，参与多种环境胁迫的信号转导过程和植物的生长发育。在植物体受到刺激时能够引起细胞内Ca² 浓度升高，从而引起细胞内发生一系列的生理生化反应。试验显示，Ca² 信号系统与水分胁迫的信号转导过程有一定的关系^[5]。但肌醇和Ca² 的协同作用对植物抗旱性有何影响未见报道。

本文以郑单958玉米种子为实验材料，研究PEG6000胁迫干旱条件下外源肌醇和Ca² 的协同作用对玉米生长发育的影响，旨在为玉米的抗逆栽培和提高玉米的产量提供科学依据。

2 材料和方法

2.1 材料与处理

选择郑单958玉米品种为实验材料，采用营养膜法进行玉米幼苗培养。挑选饱满整齐的玉米种粒，用1.0%的NaClO消毒20min后，用自来水反复冲洗，25⁰C恒温避光培养中用清水培养24h露白后，挑选露白均匀一致的籽粒用镊子排放在盛有营养膜的塑料盆中置于日光温室里培养。玉米子叶营养待尽时，将玉米幼苗转入不含Ca² 的Hoagland 营养液的小塑料盆中，每盆10株。玉米幼苗培养至两心一叶时，将培养液换为浓度为20%PEG6000(W/V) 的不完全Hoagland营养液，同时对玉米幼苗喷施不同浓度的肌醇和Ca² 。

处理组T1(2.5mg/L肌醇，100mg/LCa² )，T2(2.5mg/L肌醇，500mg/LCa² )，T3(2.5mg/L肌醇，1000mg/LCa² )，T4(5mg/L肌醇，100mg/LCa² )，T5(5mg/L肌醇，500mg/LCa² )，T6(5mg/L肌醇，1000mg/LCa² )，对照组(CK)：蒸馏水，重复3次。处理3d后，随机抽取植株进行生理生化指标的测定，每处理10株。

2.2 测定方法

鲜重的测定：将玉米植株用滤纸吸干，分别用万分之一分析天平测定地上部分和地下部分的重量。

干重的测定：将玉米的地上部分和地下部分放置105⁰C烘箱中杀青20min后，于70⁰C烘箱中放置24h。用万分之一天平测定地上部分和地下部分干重。

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