摘要
本研究对玉米自交系B73和莱莉酸(JA)合成缺失突变体opr7opr8(opr)在干旱条件下的光合特性和抗旱生理指标进行了测定，研究内源JA在玉米抗旱反应中的作用。 以B73和opr为实验材料，进行土壤干旱处理和快速干旱处理。 土壤干旱处理:在植株正常生长至V7时期将所有植株的土壤浇透水至土壤饱和含水量，以后13d不浇水者为干旱处理，每天浇适量水保持土壤湿润者为对照。干旱处理持续13d后复水，处理后1、4、7、10、13、16、19d取样。研究干旱胁迫对B73及opt苗期叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)等光合参数，总超氧化物歧化酶(T-SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶活性，丙二醛(MDA)含量和脯氨酸、可溶性蛋白等渗透调节物质的影响。 快速干旱处理:在植株正常生长至V3时期切取幼苗地上部分，以插入空试管者为干旱处理，以插入装满无菌水的试管者为对照。干旱处理和对照均置于27℃，相对湿度60％，光照强度为10000lX的光照培养箱中进行，分别于处理后0、1、3、6、9、12h取样，采用qPCR方法检测脱落酸(ABA)合成通路关键基因ZmZEP1、ZmNCED1以及ZmAO1的表达情况。 本研究的实验结果为: 1、土壤干旱实验:对照中，与B73相比，opr气孔密度小，Ci值略低;Pn、Gs、Tr值，T-SOD、POD活性，MDA含量，可溶性蛋白含量以及游离脯氨酸含量差异均不明显。干旱胁迫处理后，opr-与B73叶片中Pn、Gs和Tr值均下降，opr更早下降且速率更慢，干旱7d后，opr的净光合能力高于B73;T-SOD、POD和CAT活性呈现先上升后下降的趋势，opr的酶活性下降时间晚于B73;MDA含量随干旱程度的加强不断升高，但opr的变化幅度小;叶片中可溶性蛋白与游离脯氨酸含量呈上升趋势，opr的上升趋势更加缓慢。 2、快速干旱实验:对照中，opr叶片中ZmNCED1、ZmZEP1及ZmAO1的表达量与B73无显著差异。干旱处理后，opr和B73的ZmNCED1、ZmZEP1及ZmAO1基因表达量均有上升，但opr叶片中，ZmNCED1、ZmZEP1及ZmAO1基因的表达分别于干旱处理后3h，1和3h以及3h均显著低于B73，其中ZmZEP1于干旱处理后的6、9、12h极显著低于B73。 根据以上实验结果，得到的结论为:opr在土壤干旱条件下能够维持更高的叶片含水量、光合作用效率和抗氧化酶活性，细胞膜损伤较低，表明玉米内源JA在植物的抗旱反应中起重要作用，内源JA缺失延缓了植物抗旱反应进程。在快速干旱条件下，JA的缺失降低了ABA的合成途径中的3个关键酶的活性，说明抗旱反应deABA的合成延缓。
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