延迟型冷害对玉米产量形成的影响及调控途径研究

来源 :内蒙古农业大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:xiaolan
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全球气候变化背景下,北方春玉米区低温冷害特别是延迟型冷害发生的风险提高,但玉米抗低温冷害的生理机制缺乏系统研究,预防性及补偿性防控技术缺乏。本研究在大田和室内模拟条件下,系统研究了延迟型低温冷害对玉米生长发育的影响,并在防控措施田间优选的基础上,重点探讨了外源亚精胺对玉米延迟型冷害的调控机制。主要研究结论如下:(1)玉米抗冷品种在延迟型冷害下具有以下特征:①通过缩短芽长保障了种子的发芽性能,出苗快而集中,整齐度高;②根系具有更强的可塑性,通过缩短根长维持了根系直径和吸收性能,保障了低温下地上部物质积累;③叶片维持叶绿素合成,保持了较高的光系统活性和光合性能;且叶片生长存在“待机模式”和补偿生长,即在冷害胁迫下短暂停滞生长,温度恢复后表现较高的生长速率;④表现更高的抗氧化系统活性,且以POD为主导的酶促系统发挥主导作用。(2)冷害下抗旱锻炼可增产11.7%,是延迟型冷害发生前有效的预防性措施;外源亚精胺可增产12.2%,是延迟型冷害发生后有效的补偿性措施。(3)冷害下外源亚精胺对玉米的保护机制如下:①喷施Spd后,显著提高多胺合成酶ADC、ODC、SAMDC含量,提高胁迫后Put水平,促进Put向Spd及Spm转化,增加植株内源fSpd含量,提高内源游离态多胺水平;②在胁迫初期提高DAO、PAO氧化酶含量,其代谢产物H2O2作为信号分子快速激活玉米幼苗的抗氧化保护机制;③植株体内内源fspd的增加,抑制了 NADPH氧化酶活性,减少了活性氧的产生,进而保护植株减少冷害胁迫下氧化损伤。
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