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《苗期玉米根葉對干旱脅迫的生理響應J》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、苗期玉米根葉對干旱脅迫的生理響應齊健1,2,3，宋鳳斌1*，劉勝群1,21.中國科學院東北地理與農業(yè)生態(tài)研究所，吉林長春130012；2.中國科學院研究生院，北京1000393.吉林省農業(yè)綜合開發(fā)辦公室，吉林長春130022摘要：采用人工控制水分的方法，研究了干旱脅迫下苗期玉米（ZeamaysL.）根系和葉片的生理指標，用以明確苗期玉米根系和葉片對干旱的生理響應。研究結果表明，苗期中度干旱脅迫處理條件下，玉米根系和葉片均表現出對干旱脅迫的生理響應，并各具特點。與對照相比，干旱脅迫使玉米根系和地上部的生物量降低，葉片中的葉綠素含量顯著降低、葉片光合面積減小，根冠比增大。干旱脅迫使玉米根系比表面
2、積增大，根系氧化活力和還原活力增強。干旱脅迫導致玉米葉片的光合功能降低，初始熒光升高，初始光系統(tǒng)Ⅱ（PSⅡ）的原初光能轉換效率、PSⅡ潛在活性、潛在光合作用活力均受到抑制。干旱脅迫下玉米葉片和根系脂質過氧化作用增強，根系和葉片中的游離脯氨酸含量升高。關鍵詞：玉米；苗期；干旱脅迫；根系；葉片；生理響應中圖分類號：Q945.78文獻標識碼：A文章編號：1672-2175（2006）06-1264-05玉米不僅需水較多，而且對水分脅迫比較敏感。從玉米生產來看，世界上很多地方干旱是限制玉米產量的最主要因素[1]。干旱已成為農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要限制因素，嚴重影響著農業(yè)生產的發(fā)展。因此，作物對干旱的生理
3、響應規(guī)律和適應性的研究一直是熱點課題。但由于根系生長于地下，取樣和研究的技術手段都存在一定困難，所以多數研究都是圍繞植株體的地上部進行的[2-3]，對干玉米（ZeamaysL.）根系和地上部葉片生理性狀對干旱脅迫的響應的研究還相對較少。但根系和地上部是一個統(tǒng)一的有機整體，根系是作物生命活動的重要器官，與作物生長發(fā)育及產量形成密切相關[4-6]。根系和地上部所處的環(huán)境不同，根系是土壤水分的直接吸收利用者，當土壤干旱時，根系首先感應并迅速發(fā)出信號，使整個植株對干旱脅迫做出反應，同時根系形態(tài)結構，化學成分的數量和生物質量也發(fā)生相應變化，并影響地上部“光系統(tǒng)”的建成和產量。基于此，本研究系統(tǒng)探討了玉
4、米幼苗根系和地上部葉片在干旱脅迫下的生理過程的變化出發(fā)，著重測定了玉米苗期根系和葉片的幾個重要的生理生化指標，并對玉米耐旱能力進行了分析，以期揭示玉米根葉對干旱脅迫的生理響應，結果可為研究玉米的耐旱生理機制以及耐旱性鑒定指標體系提供理論支撐和科學數據，培育高產耐旱品種的玉米品種，從玉米耐旱生理機制上尋找耐旱節(jié)水的突破口，對提高耐旱高產玉米新品種選擇效率和水分利用率具有重要意義。1材料與方法1.1材料及設計采用玉米品種掖單13號（簡稱YD-13）和丹玉13號（簡稱DY-13）為試驗材料。試驗于玻璃溫室進行。選取子粒飽滿，大小均勻的種子，經催芽處理后，將材料播于高20cm，直徑為15cm的花盆中
5、。供試土壤為黑土，土壤肥力中等，盆中施入種肥，施肥量按700kg/hm2計算。，待幼苗長至第一片葉展開后，進行疏苗，選取長勢相近的幼苗，每盆留苗3株。待幼苗長至四葉一心時采用控水的方法[7]進行中度干旱脅迫（土壤水分含量為田間最大持水量的45%～50%）處理，處理期間用稱重法控制土壤水分。以正常供水株為對照（CK）。在干旱脅迫處理的第7天進行取樣進行各項生理指標的測定。1.2測定項目及方法（1）葉綠素含量：采用Arnon（1949）方法[8]。（2）葉面積采用LI-3000A型便攜式葉面積儀測定。（3）葉綠素熒光參數：采用OS30P型植物脅迫測量儀測定玉米第四葉片（完全伸展葉）的葉綠素熒光參
6、數，用動力學模式（KineticMode）測定暗適應20min后的葉片的熒光誘導動力學參數：暗適應后的初始熒光F0，是光系統(tǒng)Ⅱ（PSⅡ）反應中心處于完全開放時的熒光產量、最大熒光產量Fm，是PSⅡ反應中心處于完全關閉時的熒光產量和Fv/Fm是PSⅡ最大光化學量子產量，代表PSⅡ的潛在活性[9]。計算可變熒光Fv（Fv=Fm-F0），Fv/F0（代表光系統(tǒng)Ⅱ的原初光能轉化效率，它表示天線色素吸收光能向PSⅡ轉化的潛力，能夠反映光能吸收轉化機構的完整性）。（4）根系比表面積：采用甲烯藍吸附法。根系比表面積=根系總吸收面積（m2）/根體積（cm3）[10]。（5）根系和地上部的生物量和根冠比測定：
7、采用烘干稱重法；根冠比為根系生物量（g）/地上部生物量（g）。（6）根系氧化力：采用α-萘胺氧化法[10]。（7）根系還原力：采用氯化三苯基四氮唑（TTC）改良法[11]。（8）丙二醛（MDA）含量：采用比色法測定[8]。（9）脯氨酸含量：采用茚三酮比色法[8]。以上各項測定均6次重復，并對實驗數據進行統(tǒng)計分析。2結果與分析2.1葉面積、葉綠素含量和葉綠素熒光參數對干旱脅迫的生理響應圖1干旱脅迫對綠葉面積的影
