昭通本地自育玉米新品種苗期抗旱性研究

關(guān)鍵詞玉米；苗期；抗旱性；生理生化指木中圖分類號 S513 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號 0517-6611（2025）08-0029-04doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.08.007開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

AbstractObeie]emaevarietisithtrodouhtstaceatthsdlingstageereseleed，ostofurtroee supportlevelofthaidustrydevelopmentinthelcalmoutaindrylandandhanceitsompetitivens.Metd]Eightnaevarieties，ZhaohuangNo.10，No.12，No.14，No.16，No.18，No.22，No.26andNo.36，wereselectedandculturedfor7，4adda. Theplanteight，rootlngthandotnumberweremeasuredandcomparedrespectivelyWenonseedlingsgrewtothreeleaves，theywere subjected to drought stress with 1 5 % PEG-60o0 solution. Chlorophyll value，carotenoid content，MAD content and soluble protein content were measuredat1，and3days，spectively.esult]Thesdyshowdthatafterdroughtstress，thechloropyllontentofZaoang18 showedacontinuousdowwardtrendwithincreasingtreatmenttime，thecarotenoidcontentofZhaouang18and36showedacontiuous downwardtredwithicreasigtreatmenttie，thesolubleproteicontentofZhaouang12and16showedacontiuousdowwardrendwith increasing treatmentti，andteDcontentofZaohuang14and16ontiuedtoicreasewitincreasingtrestie.Tesevisae sensitivetodroughtstressCoclusionAmong te8maizevarities，Zhaouang22，nd26avethestrogestdroughtresistancuring the seedling stage.

Key WordsMaize；Seedling stage；Drought resistance；Physiological and biochemical indicators

玉米是世界上最重要的糧食作物之一，因其高產(chǎn)、營養(yǎng)物質(zhì)豐富且用途廣泛，被譽(yù)為高產(chǎn)之王、飼料之王、加工原料之王。干旱是目前世界范圍內(nèi)公認(rèn)的對玉米產(chǎn)量影響最大的非生物災(zāi)害，開展干旱脅迫條件下的生理生化研究是當(dāng)今該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一[1]。研究表明，不同玉米品種對干旱的適應(yīng)性和防御能力不同，培育抗旱玉米新品種是抗旱增產(chǎn)的有效途徑之一。昭通地處西南山地玉米種植區(qū)，是重要的玉米產(chǎn)銷平衡區(qū)之一，春季干旱是該區(qū)域玉米生產(chǎn)中面臨的突出問題。在水分供給不足的條件下，可使玉米產(chǎn)量平均降低約 4 0 % [2]，因此發(fā)掘培育新型抗旱品種、探索玉米響應(yīng)干旱的分子機(jī)制成為玉米研究者的工作重心之一。目前，除直接觀察形態(tài)特征的方法外，通過測定玉米葉片的可溶性蛋白（SS）含量、葉綠素含量、丙二醛含量等變化作為判斷品種耐旱性的依據(jù)是常用手段[3]。目前，國內(nèi)外學(xué)者對農(nóng)作物品種的抗旱性鑒定研究較多[4-5]，但對玉米苗期的抗旱性鑒定指標(biāo)研究較少。王德信等模擬干旱觀察玉米苗期生理生化指標(biāo)的變化來評價(jià)玉米萌發(fā)期和苗期的抗旱性，認(rèn)為可溶性蛋白含量、丙二醛（MAD）含量、葉綠素含量的變化可作為玉米抗旱育種的評價(jià)指標(biāo)。近年來，針對玉米干旱脅迫生理機(jī)制方面進(jìn)行了大量研究[7-8]，模擬干旱脅迫有多種處理方法，其中應(yīng)用最多的是PEG-6000水溶液。郭效龍等利用不同濃度PEG-6000水溶液模擬干旱脅迫研究玉米種子萌發(fā)過程，表明PEG-6000脅迫最適宜濃度為 10 % 和 1 5 % 。探究同一濃度PEG對玉米品種特性的影響，對抗旱玉米新品種選育具有重要借鑒意義。為檢測和篩選昭通本地不同自育玉米新品種的抗旱性能，采用 1 5 % PEG-6000溶液分別對不同品種進(jìn)行處理，通過指標(biāo)測定，獲得不同品種的苗期抗旱性能，以期從中篩選、鑒定出適合本地區(qū)推廣的玉米新品種，以促進(jìn)當(dāng)?shù)厣絽^(qū)旱地玉米的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，同時(shí)為昭通地區(qū)抗旱玉米新品種的選育提供部分理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料試驗(yàn)對象為由昭通市農(nóng)業(yè)科學(xué)院在本區(qū)域培育的昭黃10號、12號、14號、16號、18號、22號、26號和36號，共8個(gè)玉米新品種，這些品種在非干旱逆境條件下，在當(dāng)?shù)鼐哂辛己玫呢S產(chǎn)性和適應(yīng)性。

1.2試驗(yàn)方法為研究這8個(gè)品種在苗期干旱脅迫下的表現(xiàn)，按照郭效龍等的方法進(jìn)行試驗(yàn)。挑選大小均勻一致、籽粒飽滿、無破損的種子，用 7 5 % 乙醇消毒處理 ，后用蒸餾水將種子清洗干凈，浸種 。撈出清洗后于室溫下培養(yǎng)

每天同一時(shí)間更換補(bǔ)充等量蒸餾水，保持種子濕潤。從第2天開始，每天記錄種子發(fā)芽情況。6d后，當(dāng)胚芽長至2～ 時(shí)，挑選胚芽高度相同的幼苗移至（ 霍格蘭德營養(yǎng)液）培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)，于出苗后第7、14、21天分別測量幼苗的株高、根長、根數(shù)。當(dāng)幼苗長至三葉一心時(shí)進(jìn)行干旱脅迫，采用 的 1 5 % PEG-6000溶液和 營養(yǎng)液進(jìn)行干旱脅迫，分別處理1、2、3d，并以 營養(yǎng)液為對照，設(shè)3次重復(fù)。于脅迫1、2、3d分別采樣測定所有試驗(yàn)對象的可溶性蛋白、葉綠素含量、類胡蘿卜素和丙二醛含量。

1.3取樣與測定方法采用直尺測量根長、株高，采用分光光度法測定葉綠素含量和類胡蘿卜素含量，采用硫代巴比妥酸法測定丙二醛含量，采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法測定可溶性蛋白含量。

1.4數(shù)據(jù)分析 采用SPSS25.0數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和Excel2010軟件分析處理數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1不同玉米品種發(fā)芽率比較由圖1可知，在相同浸種催芽條件下，8個(gè)玉米新品種發(fā)芽率不同。發(fā)芽率最高的是昭黃14號、36號，發(fā)芽率最低是昭黃10號。通過多重比較發(fā)現(xiàn)，昭黃14的發(fā)芽率顯著高于昭黃10號和昭黃12號，昭黃36號的發(fā)芽率顯著高于昭黃10號，其他品種間均無顯著差異。

2.2不同玉米品種株高、根長、根數(shù)比較從圖2可以看出，8個(gè)玉米品種 株高平穩(wěn)上升。 ，昭黃12號增長幅度明顯高于其他7個(gè)品種，21d時(shí)其株高為 。從圖3可以看出，8個(gè)品種的根數(shù)7～14d增加幅度較大，14～21d根數(shù)增加幅度趨于平緩。從圖4可以看出，8個(gè)品種根長增長幅度在7～14d較大，14～21d根長趨于平緩。玉米幼苗期，從株高、根長、根數(shù)上看，8個(gè)玉米品種差異不顯著。

2.3干旱脅迫對不同玉米品種光合色素的影響同一干旱脅迫環(huán)境下，不同玉米品種葉片細(xì)胞光合色素的含量及變化不同。由圖5可知，玉米葉綠素含量在處理后呈極顯著差異（ ，其中，昭黃10號、14號、16號、36號葉綠素含量先降后升，昭黃12號、26號先升后降，昭黃18號呈持續(xù)下降趨勢，昭黃22號則保持基本穩(wěn)定。從圖6可以看出，干旱脅迫對玉米類胡蘿卜素含量的影響在不同品種間呈極顯著差異（ ，其中，隨脅迫時(shí)間的延長，昭黃10號呈持續(xù)上升趨勢，昭黃12號、14號、16號、22號先降后升，昭黃26號先升后降，昭黃18號、36號呈持續(xù)下降趨勢。

2.4干旱脅迫對不同玉米品種可溶性蛋白的影響可溶性蛋白和可溶性糖是植物體內(nèi)的滲透調(diào)節(jié)因子，在植物受到外界不利因素脅迫時(shí)，通過調(diào)節(jié)其體內(nèi)的滲透調(diào)節(jié)因子來保持自身的滲透壓平衡，以維持正常代謝，所以可溶性蛋白與可溶性糖是重要的抗旱指標(biāo)[\"]。由圖7可知，對8個(gè)玉米新品種進(jìn)行 1 5 % PEG溶液脅迫1、2、3d，不同品種在脅迫條件下，可溶性蛋白含量呈極顯著差異（ ）。隨脅迫時(shí)間延長，昭黃10號、12號、16號可溶性蛋白呈持續(xù)下降趨勢，昭黃14號、22號呈持續(xù)增加趨勢，昭黃18號、26號呈先降后升趨勢，昭黃36號則基本保持穩(wěn)定。

2.5干旱脅迫對不同玉米品種MDA的影響當(dāng)植物受到干旱脅迫時(shí)細(xì)胞膜遭到破壞，植物體內(nèi)會積累丙二醛，因此丙二醛可以作為衡量植物抗旱性的重要指標(biāo)[11]。由圖8可知，干旱脅迫對玉米MDA含量的影響在不同品種間呈顯著差異。隨脅迫時(shí)間的增加，不同品種MDA含量對干旱的響應(yīng)趨勢不同，昭黃10號MDA含量隨脅迫時(shí)間的增加呈先升后降趨勢，昭黃12號、18號、26號、36號呈先降后升趨勢，昭黃14號、16號、22號呈持續(xù)上升趨勢。

3討論

3.1玉米對干旱脅迫響應(yīng)的變化干旱對玉米生長與代謝

產(chǎn)生影響的首要環(huán)節(jié)是光合作用，葉綠體是吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換光能的主要場所，干旱脅迫會直接影響葉片中葉綠素含量，致使光合性能降低，影響植株生長發(fā)育以及產(chǎn)量的形成[12-14]。類胡蘿卜素作為光合作用的輔助色素，能保護(hù)葉綠素免受強(qiáng)光破壞的同時(shí)具有抗氧化作用[15-16]。玉米在干旱脅迫下其光合速率顯著下降，且光合速率的下降和水分損失呈同步變化趨勢[17]。趙小強(qiáng)等[18]、楊娟等[19]研究表明，干旱對玉米葉片細(xì)胞內(nèi)光合色素的比例及含量產(chǎn)生不同程度的影響，表現(xiàn)為葉綠素 下降，類胡蘿卜素含量增加。該試驗(yàn)中昭黃12號、26號葉綠素含量呈先升后降趨勢，昭黃18號呈持續(xù)下降趨勢，對干旱脅迫最為敏感。類胡蘿卜素含量的變化在不同品種間呈極顯著差異，8個(gè)玉米品種類胡蘿卜素含量皆有不同程度變化，其中昭黃10號持續(xù)上升，昭黃18號、36號呈持續(xù)下降趨勢，對干旱脅迫響應(yīng)最明顯。可溶性蛋白作為細(xì)胞膜滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)之一，會在水分虧缺時(shí)主動積累以適應(yīng)干旱逆境[20]。該試驗(yàn)不同品種在相同脅迫條件下，可溶性蛋白含量呈極顯著差異，且隨脅迫時(shí)間增加，昭黃22號、14號持續(xù)升高。昭黃12號、16號可溶性蛋白呈持續(xù)下降趨勢，與其他品種相比，對干旱脅迫響應(yīng)機(jī)制最為明顯。不同品種對干旱脅迫響應(yīng)的水平不同，且彼此間存在較大差異，通過選擇耐旱品種來提高苗期抗旱性是可行的。

3.2干旱脅迫對玉米的損傷及其自我保護(hù)干旱脅迫會使活性氧大量積累，引發(fā)細(xì)胞膜脂過氧化，從而使細(xì)胞膜受到傷害，導(dǎo)致細(xì)胞膜穩(wěn)定性下降及MDA 含量上升[21-22]。該研究發(fā)現(xiàn)，干旱脅迫下不同玉米品種間MDA含量差異顯著。鄒成林等[23研究表明，MDA含量增幅越大，其品種抗旱系數(shù)越小，抗旱性越弱，反之，抗旱性越強(qiáng)。該試驗(yàn)隨著脅迫時(shí)間的增加，不同品種MDA含量對干旱的響應(yīng)趨勢不同，昭黃14號、16號MDA含量隨脅迫時(shí)間的增加而持續(xù)升高，響應(yīng)最為明顯。這是對鄒成林等[23研究結(jié)果的進(jìn)一步驗(yàn)證，這也與這幾個(gè)品種在昭通大田春播時(shí)的實(shí)際苗期抗旱性表現(xiàn)基本一致。

3.3品種遺傳背景成分對抗旱性的影響8個(gè)試驗(yàn)品種均由昭通市農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米團(tuán)隊(duì)選育，親本種質(zhì)的遺傳背景存在較大差異，對照試驗(yàn)苗期抗旱檢測結(jié)果和對不同品種遺傳背景分析發(fā)現(xiàn)，昭黃10號、14號、22號具有較強(qiáng)抗旱性，可能與這3個(gè)品種Tuxpeno、Suwan2個(gè)類群的熱帶亞熱帶種質(zhì)應(yīng)用比例較高有較大關(guān)系，而其他品種因含有更高比例的溫帶種質(zhì)成分，在抗旱性表現(xiàn)上相對較差。不同群體種質(zhì)材料的抗旱性，還需要在未來的研究中進(jìn)一步加以驗(yàn)證。

4結(jié)論

該試驗(yàn)對8個(gè)玉米品種干旱脅迫前后生理指標(biāo)進(jìn)行測定，結(jié)果表明，8個(gè)玉米新品種發(fā)芽率相差較大，株高、根長、根數(shù)差異不顯著。干旱脅迫后昭黃18號葉綠素含量隨處理時(shí)間的增加呈持續(xù)下降趨勢，昭黃18號、36號類胡蘿卜素含量隨處理時(shí)間的增加呈持續(xù)下降趨勢，昭黃12號、16號可溶性蛋白隨處理時(shí)間的增加呈持續(xù)下降趨勢，昭黃14號、16號MDA含量隨脅迫時(shí)間的增加而持續(xù)升高，以上品種對干旱脅迫最為敏感。

綜上所述，8個(gè)玉米品種苗期抗旱性最強(qiáng)的是昭黃22號、10號、26號。

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