论文部分内容阅读
黑龙江地处中国东北部,是我国重要的粮食生产基地,然而,随着极端天气所造成的低温冷害的加剧,严重影响了作物的生长发育,限制了作物的产量。玉米为喜温作物,遭遇冷害会导致延迟发芽,幼苗生长受抑制,产生萎黄、萎蔫、坏死等症状,甚至死亡。油菜素内酯是一类新型植物激素,对植物非生物胁迫有一定的缓解作用。大多数研究都集中在缓解或减轻非生物胁迫对园艺作物的损伤。为此本试验以黑龙江省20个主栽玉米杂交种为试验材料,通过前期抗冷性筛选,确定品种抗冷性分级,研究低温对抗冷型品种(天农九)与冷敏感品种(天和1号)幼苗生理指标的影响和外源施用BR对玉米生长的调控,探究低温胁迫以及外源BR对玉米发芽期和幼苗期生理特性的影响,挖掘BR最适宜施用浓度,为解决生产上低温冷害问题提供参考依据。主要研究结果如下。1、通过对20个供试玉米杂交种芽期抗冷性鉴定,初步将供试品种分为抗冷中间型、抗冷敏感型和抗冷高抗型三类。第Ⅰ类材料为:益农玉10号、绿单2号、先玉335、德美亚3号、德美亚1号、大德317、稷秾108、德美亚2号、克玉17、福园2号、鑫鑫1号、省原80、先玉696和鑫科玉2号,其表现为抗冷中间型;第Ⅱ类材料为:龙单38、禾田4号和天和1号,其表现为抗冷敏感型;第Ⅲ类材料为:天农九、绥玉23和南北4号,其表现为抗冷高抗型。2、低温胁迫对玉米发芽有显著的抑制作用,且不同抗冷性品种之间差异显著。经不同浓度BR浸种处理后,可显著缩短天农九、天和1号低温发芽时间,缓解低温胁迫对玉米发芽的抑制程度,其中以0.1 mg/L为调控最适浓度。3、低温能显著降低玉米幼苗地上及地下部生物量。两品种地上部生长低温胁迫初期受抑制程度最大,地下部生长在低温胁迫后期受抑制程度最大,且均在恢复后期生长能力最强。BR能够通过缓解幼苗生长在低温胁迫下受抑制程度,0.1 mg/L为调控效果最适宜浓度。4、低温能够显著降低玉米幼苗SPAD值、Pn、Tr、Gs,升高Ci,破坏叶绿体结构,降低光合作用效率。光合系统主要在低温胁迫后期受抑制程度最大,在恢复前期生长能力最强,天和1号受低温胁迫影响变化更大。BR能够通过增强玉米幼苗光合系统的正常运转,增强其抗冷性,0.1 mg/L为调控效果最适宜浓度。5、低温能够显著升高玉米幼苗POD、SOD、CAT抗氧化酶活性和氧化损伤物质MDA含量。抗氧化酶和MDA含量在低温胁迫前期上升较快,抗氧化酶活性在恢复前期下降较快,而MDA含量在恢复期变化差异不显著。BR能够通过提高玉米幼苗保护酶活性,降低氧化损伤物质含量来缓解低温伤害,0.1 mg/L为调控效果最适宜浓度。6、低温可以促进玉米幼苗脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量的提高,提高幼苗相对电导率。渗透调节物质在低温胁迫前期上升较快,在恢复前期下降较快。通过BR喷施处理后可以显著提高幼苗脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量,维持细胞渗透平衡,维持细胞膜结构的稳定性,同时可以降低幼苗相对电导率,缓解低温对幼苗水分的散失,降低幼苗伤害,0.1 mg/L为调控效果最适宜浓度。7、低温显著降低玉米幼苗IAA、GA和ZR激素含量,升高ABA激素含量。通过外源喷施BR处理可以有效缓解IAA、GA和ZR激素含量的下降,降低ABA含量,提高IAA/ABA、GA/ABA和ZR/ABA比值,0.1 mg/L为调控效果最适宜浓度。8、对于抗冷性不同的试验材料,其低温胁迫下种子发芽与植株表现各不相同,施用BR处理后对低温缓解能力也不相同。抗冷型杂交种天农九受低温抑制程度低于冷敏感品种天和1号,恢复能力前者强于后者。施用BR处理后能增强玉米抗低温生长能力,使用效果天农九优于天和1号。