肌醇对玉米幼苗低温胁迫伤害的缓解效应.pdf

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1、作物杂志Crops2014．4肌醇对玉米幼苗低温胁迫伤害的缓解效应姚慧夏凯(南京农业大学生命科学学院，210095，江苏南京)摘要为了探索外源肌醇对玉米幼苗低温肌醇学名环已六醇，是一种水溶性维生素。胁迫的缓解效应及其可能的机理，以苏玉24玉米作为人、动物与微生物生长的必需物质，这种维生为供试材料，测定了常温和低温下肌醇对玉米幼素已经被广泛应用于饲料、医药、食品等行业。在苗生理生化指标的影响。结果表明，低温胁迫下动物和微生物中，肌醇通常以磷脂酰肌醇的形式的幼苗丙二醛(MDA)和过氧化氢(HO)含量

2、、超广泛存在；而在天然植物中，肌醇通常以肌醇六磷氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化酸盐的形式存在，促进种子的发育和萌发8J。肌物酶(POD)活性、超氧根阴离子(0j一)产生速率和醇在植物体的活性磷酸盐信号转导、生长素储存游离脯氨酸含量显著升高，叶绿素含量显著降低；和翻译、细胞壁生物合成以及相关胁迫分子的产外源施加0．8g／L肌醇后低温胁迫幼苗的MDA、生等过程中都起着重要的作用。本研究通过HO2含量和Oj一产生速率显著降低，SOD、CAT、外源肌醇叶面喷施预处理玉米幼苗，研究肌

3、醇在POD活性、叶绿素和游离脯氨酸含量显著升高。缓解玉米幼苗低温胁迫中的作用及其可能的外源施加肌醇能减轻活性氧积累，增强抗氧化系机理。统活性，从而保护膜结构和功能，最终缓解低温胁1材料与方法迫的影响。1．1试验材料与处理方法关键词玉米；肌醇；低温胁迫；缓解效应玉米品种采用苏玉24。将玉米种子用0．1％升汞消毒10min，漂洗后在水中浸泡24h，然后在玉米是世界上最重要的谷类粮食作物之一，25~C培养箱中催芽。挑选生长一致的幼苗播种于具有重要的经济价值⋯。温度是影响植物生长发蛭石中，仍置于25℃培

4、养箱培养，长至2叶1心时育过程的重要因子之一，低温会影响植物的生长改用Hoagland营养液培养，第3叶完全展开时选代谢，从而引起植株相关生理指标的变化，导致植择长势一致的健康植株进行测试，每处理重复株的生长受损。低温冷害是玉米农业生产上主3次。要的气象灾害之一，低温不仅影响玉米的正常生处理方法为叶面喷施法。将3叶1心的玉米长，延迟发育，还会影响玉米的产量和品质J。因幼苗分成2份，以去离子水为对照，分别喷施质量此，玉米低温胁迫缓解效应的研究在玉米生产上浓度梯度为0．2、0．4、0．8和1．0g／

5、L的肌醇处理有着重要的意义。ld后，一份始终置于25℃培养，另一份置于4c【=处目前，国内外有很多提高植物抗寒性的研究，理3d，然后取出置于25℃回暖4d。观察喷施不同其中，利用化学调控增强植物的抗寒性是研究的浓度的肌醇对玉米幼苗低温和常温下生长的影主要方法，如外源施加水杨酸_4]、甜菜碱J、脱落响，并筛选出肌醇缓解玉米低温胁迫的最佳浓度。酸]、外源钙等。这些物质广泛参与各种生理用最佳浓度的肌醇处理玉米幼苗，测定常温、低温过程的调节，通过调节某种平衡状态从而启动耐处理以及回暖后的玉米幼苗的各项生

6、理生化指寒基因表达。标。从4oI=处理第1天开始取植株第2、3片真叶作者简介：姚慧，硕士研究生，主要从事植物激素生理研究进行测定，每2d测一次，测到第7天为止。夏凯为通信作者，教授，主要从事植物激素生理和生物1．2测定指标与方法技术研究收稿日期：2014—01—08；修回日期：2014—03一O51．2．1酶液的提取取0．5g叶样，加3mL预冷1332014．4作物杂志Crops异。4℃低温处理1d时处理组与对照组叶片H：0：一酶类，它能歧化0：一生成H：0，CAT、POD是植含量和0‘一产生速

7、率均显著增加，肌醇处理组与物体内清除H：0的关键酶，生成没有毒害的对照组相比，H0：含量降低9．49％，0z’一产生速水]。脯氨酸是细胞内渗透调节物质，逆境胁迫率降低4．83％，二者间均无显著性差异；第3天时下游离脯氨酸会大量积累，维持细胞的膨压，稳定处理组与对照组相比，H0：含量降低15．35％，膜的结构，增加细胞的渗透性，保护细胞，降低冰0，一产生速率降低14．03％，二者间差异达到显著点，从而增强植物的抗逆性，提高植物的耐寒水平；回暖后，肌醇处理组和对照组H0含量、力¨。当低温伤害较轻时，

8、植株会通过自身的生理调控(增强抗氧化系统酶活性和脯氨酸含量)来0，’一产生速率均逐步下降，但处理组仍大于对照抵御外界逆境胁迫。此外，有研究表明短期的组；第7天时处理组与对照组间H0含量已无显低温锻炼会使植物体内SOD、POD等酶活性升高，著差异，但0：‘一产生速率问仍有显著性差异。有利于植株在经受更低温度或更长时间的低温胁2．6外源肌醇处理对玉米幼苗脯氨酸含量的影响迫时维持较高的抗寒力。由图6可知，25％处理7d内叶喷肌醇能略微关于提高植物抗寒性的报道很多驯，但是增加玉米叶片脯氨酸的含量，但与对