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土壤盐渍化程度日趋严重,成为影响作物生长发育、制约产量的一个主要环境因子。玉米是世界上重要的粮、饲、经以及工业原料作物,鉴定并筛选耐盐性强的玉米种质和培育耐盐玉米品种,明确玉米苗期耐盐机制是高效利用盐渍地,提高玉米总产量的有效的途径,对农业发展具有重要意义。本研究于2011-2017年在黑龙江省农业科学院开展,通过水培实验,对242个玉米自交系的耐盐性进行鉴定,按照耐盐程度分类;并进一步以强耐盐型自交系和盐高度敏感型自交系为材料,分析二者在盐胁迫条件下光合作用、抗氧化系统、氮代谢、离子含量、渗透调节物质以及基因表达的变化,探讨耐盐机制的差异,为培育耐盐玉米品种和盐渍土开发利用提供技术支持和理论依据。主要研究结果如下:1.通过聚类分析,将242份玉米自交系苗期的耐盐性划分为5类,即强耐盐型:包括B46等12份玉米自交系;中等耐盐型:包括NC320等42份玉米自交系;一般耐盐型:包括50K-4-1等58份玉米自交系;盐敏感型:包括H0480等77份玉米自交系;盐高度敏感型:包括NC236等53份玉米自交系。2.低浓度盐(55mmol/L NaCl)胁迫条件可促进玉米自交系幼苗叶绿素含量的增加,较NC236,B46增幅较大。随着NaCl浓度进一步增加,两玉米自交系幼苗叶绿素含量均呈下降趋势,较NC236,B46增幅较小。B46在NaCl浓度0-165 mmol/L范围内为气孔关闭引起的气孔限制,220 mmol/L时为光合系统遭到破坏引起的非气孔限制;NC236在NaCl浓度为0-110 mmol/L范围内为气孔限制,165-220 mmol/L时为非气孔限制。在盐胁迫条件下,较NC236,B46的Fv/Fm、Fv/Fo、qP、Fo的变化幅度较小,NPQ的增幅较大。3.在盐胁迫条件下,较NC236,B46的还原型抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量以及AsA/氧化性抗坏血酸(DHA)和GSH/氧化型谷胱甘肽(GSSG)降幅小;较NC236,B46的抗氧化酶活性和抗氧化活性物质含量的小幅下降使其幼苗叶片中的超氧阴离子(O2-)、过氧化氢(H2O2)、丙二醛(MDA)含量和相对电导率(EL)增幅较小。4.较NC236,B46的NO3–和NO2–含量降幅和NH4+含量增幅均较小。盐胁迫条件下,B46的谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性最大值出现在NaCl浓度为110 mmol/L,NC236的GS和GOGAT活性最大值出现在NaCl浓度为55 mmol/L;B46的NADH-GDH和NAD-GDH活性最大值出现在NaCl浓度为165 mmol/L,NC236的NADH-GDH和NAD-GDH活性最大值出现在NaCl浓度为110 mmol/L。盐胁迫条件下,两玉米自交系谷草转氨酶(GOT)活性和谷丙转氨酶(GPT)活性均表现为NC236大于B46。5.随着NaCl浓度的增加,较NC236,B46的脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白和可溶性糖含量增幅较大。在盐胁迫条件下,较NC236,B46幼苗叶片的Na+含量增幅以及K+含量和K+/Na+降幅均小。较NC236而言,B46具有较高的叶生长素(IAA)含量、叶和根玉米素(Z)+玉米素核苷(ZR)含量以及较低的叶和根脱落酸(ABA)含量。6.在盐胁迫下,从NC236和B46分别鉴定了3524和6000个盐胁迫响应基因。盐胁迫响应基因中,1856个上调的差异基因和2008个下调的差异基因是B46特有的,其中一些与增强的耐盐性有关。基因功能注释和富集分析表明:盐胁迫使两种自交系的盐胁迫响应基因均在“光合作用”和“胁迫响应”途径中富集,B46上调的差异基因主要富集在“生物合成过程”、“代谢过程”和“分解代谢过程”。两自交系的盐胁迫响应基因在脱落酸(ABA)、乙烯(ETH)、茉莉酸(JA)和水杨酸(SA)信号转导等途径存在差异,特别是一个中心成分SnRK2基因仅在B46上调。B46的部分过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽S-转移酶(GST)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)基因在盐胁迫下诱导表达,进而可能增强了B46的耐盐性。对盐胁迫响应的转录因子(TF)的分析表明,WRKY的表达可能参与植物抗盐胁迫,与植物抗性相关。