低溫下β-ABA調(diào)控玉米幼苗根系抗冷性研究.pdf

1、玉米是人類最重要的糧食作物之一。黑龍江省玉米的種植面積、總產(chǎn)量和商品糧都位居我國首位。春季低溫是黑龍江省最常見的氣象災害，嚴重影響到玉米的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。脫落酸(abscisic acid，ABA)作為作物抗逆因子。本研究選取抗冷性較好的鄭單958為試驗材料，研究不同低溫脅迫下外源ABA對玉米幼苗根系的影響。試驗于2014-2015年在東北農(nóng)業(yè)大學植物類試驗實習基地進行，外源應用5個不同濃度ABA（0、10-7、10-6、10-5、10-4

2、mol/L）澆注玉米幼苗根系，在不同低溫（晝溫/夜=14±0.5℃/5±0.5℃）0、2、4、6、8天脅迫下，分析其根系特征、細胞滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)、內(nèi)源激素、酚類物質(zhì)代謝及細胞超微結構的變化。研究結果如下:
　　同一低溫脅迫時間下，ABA使用表現(xiàn)出低促高抑效應(表現(xiàn)為10-5 mol·L-1＞10-6 mol·L-1＞10-7 mol·L-1＞0 mol·L-1);同一ABA濃度處理下，幼苗增長率表現(xiàn)為低溫處理中期(2～4 d和4～6

3、 d)大于前期(0～2 d)和后期(6～8 d)。說明在一定低溫脅迫時間范圍內(nèi)，適宜濃度ABA通過對玉米幼苗根系生長調(diào)控，能緩解一定程度低溫脅迫，提高作物抗寒性。
　　隨低溫脅迫時間延長，脯氨酸含量呈逐漸升高趨勢、可溶性糖和可溶性蛋白呈先升高后降低趨勢，外源施用ABA顯著提高其含量。各處理間存在濃度效應。對可溶性糖的影響最為顯著。ABA、ZR、ABA/GA3和ABA/IAA含量呈先升高后降低趨勢、GA3和IAA含量呈逐漸下降趨勢，

4、ABA/ZR呈逐漸升高趨勢。適宜濃度的外源ABA能促進內(nèi)源ABA的合成并可延遲低溫脅迫過程中的下降點，同時也降低了ZR、IAA和GA3的含量。
　　隨低溫時間延長，苯丙氨酸解氨酶(PAL)、總酚和總黃酮含量均呈現(xiàn)先升高后降低趨勢，而FRAP和ABTS抗氧化能力均呈持續(xù)下降趨勢，多酚氧化酶(PPO)則呈逐漸升高趨勢。不同濃度外源ABA不同程度的提高了PAL和PPO的活性。5個不同濃度外源ABA玉米根系中游離酚、結合酚和總酚含量分別介

5、于670-830 mg GAE/100 g DW、531-640 mg GAE/100gDW和1310-1460 mg GAE/100 g DW;游離態(tài)黃酮、結合態(tài)黃酮和總黃酮含量分別介于473-518 mg GAE/100 g DW、262-426 mg GAE/100 g DW和744-906 mg GAE/100 g DW;游離態(tài)、結合態(tài)和兩者合計FRAP抗氧化能力值分別介于84-164 mg GAE/100 g DW、69-10

6、4 mgGAE/100 g DW、167-254 mg GAE/100 g DW;游離態(tài)、結合態(tài)和兩者合計ABTS清除自由基能力值分別介于106-168 mg GAE/100 g DW、19-31 mg GAE/100 g DW、131-189mgGAE/100g DW。與低溫相關的酚酸主要有香豆酸、綠原酸、咖啡酸和阿魏酸，低溫脅迫初期，對照測得單體酚的組成和含量均多于ABA處理，隨低溫脅迫時間延長，逐漸為ABA處理多于對照。