玉米內源茉莉酸調節干旱脅迫下的光合作用和抗旱生理反應
摘要：[目的]本文旨在探究玉米內源茉莉酸(JA)在抗旱反應中的作用及對內源脫落酸(ABA)合成的影響。[方法]以玉米自交系B73和茉莉酸合成缺少突變體opr7opr8(opr)為試驗材料,進行土壤干旱處理和快速干旱處理。土壤干旱處理:生長至V7時期植株斷水,13d后復水為干旱處理;以保持土壤濕潤為對照。處理后1、4、7、10、13、16、19d取樣。研究干旱脅迫對B73及opr苗期葉片凈光合速率(Pn)、氣孔導度(Gs)、胞間CO2濃度(Ci)、蒸騰速率(Tr),總超氧化物歧化酶(T-SOD)、過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)活性,丙二醛(MDA)、脯氨酸、可溶性蛋白含量的影響?？焖俑珊堤幚?切取V3時期幼苗地上部分,插入空試管為干旱處理;插入裝滿無菌水的試管為對照。各處理均置于28℃、相對濕度60%、光照強度為10000lx的生長箱中,分別于處理后0、1、3、6、9、12h取樣,采用RT-qPCR方法檢測ABA合成通路關鍵基因ZmZEP1、ZmNCED1和ZmAO1的表達情況。[結果]土壤干旱處理:對照中,opr的氣孔密度小于B73,Ci值略低;干旱處理后,opr與B73的Pn、Gs和Tr值均下降,opr更敏感但下降速率慢。干旱7d后,opr的凈光合能力高于B73;T-SOD、POD和CAT活性呈現先上升后下降趨勢,opr的酶活性下降時間晚于B73;MDA、可溶性蛋白和游離脯氨酸含量呈上升趨勢,但opr的變化幅度小。植株快速干旱處理:opr和B73的ZmNCED1、ZmZEP1和ZmAO1表達量在對照中無顯著差異,干旱后均有上升,但opr中,ZmNCED1、ZmZEP1及ZmAO1表達量低于B73。[結論]opr在土壤干旱條件下能夠維持更高的葉片含水量、光合作用效率和抗氧化酶活性,細胞膜損傷較低,表明玉米內源JA在植物的抗旱反應中起重要作用,內源JA的缺少能夠減少水分損失,提高在干旱條件下的生存能力。快速干旱條件下,內源JA的缺少降低了ABA合成途徑中的3個關鍵酶活性,說明抗旱反應中ABA的合成被延緩,引起了ABA調控的植物抗旱反?
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