玉米自交系苗期對高溫脅迫的響應(yīng)機制及其抗逆性
摘要：高溫脅迫影響夏播玉米自交系幼苗生長、田間整齊度和制種產(chǎn)量,探究玉米幼苗期對溫度脅迫的響應(yīng)機制,有利于培育和篩選抗性優(yōu)良的品種。該試驗選取了浙江大學育成的耐熱型和熱敏感型自交系各2份,45℃進行高溫脅迫處理,經(jīng)高溫處理后進行葉綠素含量、抗氧化酶活性測定,以及相關(guān)基因表達分析。結(jié)果表明,經(jīng)過高溫脅迫處理并恢復(fù)生長后,與耐熱型自交系相比,熱敏感型自交系的葉綠素a、b含量、葉綠素a/b值、超氧化物歧化酶(SOD)活性、過氧化物酶(POD)活性、過氧化氫酶(CAT)活性、抗壞血酸過氧化物酶(APX)活性、谷胱甘肽還原酶(GR)活性均下降,而脯氨酸含量小幅上升。利用qRT-PCR技術(shù)對脯氨酸合成途徑的關(guān)鍵酶基因ZmP5CS、降解途徑的關(guān)鍵酶基因ZmProDH、熱激蛋白基因ZmHSP70和ZmHSP90在高溫脅迫條件下的表達特性進行了分析,發(fā)現(xiàn)ZmP5CS、ZmHSP70和ZmHSP90明顯受熱脅迫誘導(dǎo),并且熱敏感型自交系中ZmP5CS、ZmHSP70和ZmHSP90的表達量均顯著低于耐熱型自交系,而ZmProDH的表達量顯著高于耐熱型自交系,由此說明,高溫脅迫過程中脯氨酸的積累、抗氧化酶活性和熱激蛋白基因表達的增強是玉米幼苗耐熱性形成的響應(yīng)機制。
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