外源5-ALA对干旱胁迫下玉米种子萌发及幼苗生长的影响

干旱是影响西北地区玉米生长发育的主要因素之一,5-氨基乙酰丙酸（5-ALA）是一种潜在的生理活性物质,具有增强植物抗逆性的作用。为了探明干旱胁迫下5-ALA对玉米种子萌发和幼苗生长的缓解效应,同时筛选出缓解的最佳浓度,以玉米品种“郑单958”为材料,以蒸馏水为对照,研究20% PEG 6000模拟干旱胁迫下不同浓度5-ALA（0、5、10、15、20、25、30mg/L）对玉米种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明,与对照相比,干旱胁迫下玉米种子的萌发和幼苗生长受到明显抑制,幼苗的渗透调节物质含量减少,抗氧化酶活性降低,丙二醛（MDA）含量增加,质膜透性增大。与0mg/L 5-ALA处理相比,一定浓度（25mg/L）的5-ALA能明显缓解干旱胁迫对玉米幼苗造成的伤害,玉米幼苗的主根长、芽长、根鲜重、芽鲜重、根干重和芽干重显著增加,种子发芽势和发芽率显著提高了76.92%和65.52%,脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量分别上升了136.82%、81.36%和121.26%,超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性分别增加了200.58%、182.10%和536.56%。MDA含量和细胞质膜透性则分别下降64.54%和68.21%。5-ALA的缓解作用具有明显的剂量效应,其中以浓度25mg/L处理效果最好。     

外源5-ALA对干旱胁迫下玉米幼苗生长的缓解效应及抗氧化酶基因表达的影响

以抗旱玉米自交系郑58和干旱敏感自交系TS141为材料,研究了5-氨基乙酰丙酸（5-ALA）对15% PEG-6000模拟干旱胁迫下玉米幼苗生长的缓解效应及抗氧化酶基因表达的影响。结果表明：与对照相比,郑58及TS141在干旱胁迫下幼苗的苗长、鲜重、干重明显降低,郑58分别下降18.49%、29.06%和20.00%,TS141分别下降25.66%、23.97%和13.64%;叶片丙二醛（MDA）及过氧化氢（H₂O₂）含量明显增高,MDA含量分别提高了164.58%、263.53%,H₂O₂分别提高了134.95%、203.83%;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化酶（APX）活性增加,郑58分别提高了65.61%、29.48%、68.49%、141.51%,TS141分别提高了63.01%、48.00%、85.68%、204.29%;叶绿素含量降低,分别降低33.46%、 42.26%;光合参数P_n、G_s、T_r下降,郑58的P_n、G_s、T_r分别下降48.78%、45.31%、52.39%,TS141的P_n、G_s、T_r分别下降57.66%、57.46%、65.14%;抗氧化酶基因SOD3、POD3、CAT1相对表达量提高,郑58分别提高54.58%、34.12%、69.70%,TS141分别提高54.95%、21.36%、59.34%。喷施25 mg·L^-1的5-ALA能明显缓解干旱胁迫对玉米幼苗造成的损伤,与PEG处理相比,玉米自交系郑58和 TS141的幼苗苗长、鲜重、干重明显增加,苗长分别增加了13.31%和11.21%,幼苗鲜重分别增加了22.29%和18.23%,幼苗干重分别增加了16.67%和10.53%;叶片中MDA含量分别降低了17.85%、25.39%,H₂O₂含量分别降低了23.26%、19.15%;SOD、POD、CAT和APX活性进一步增加,郑58分别增加16.49%、18.15%、36.98%和28.13%（P＜0.05）,TS141分别增加16.65%、16.54%、28.49%和26.76%（P＜0.05）;叶绿素含量和光合参数P_n、G_s、T_r增加,叶绿素含量分别增加18.29%、19.87%;光合参数P_n分别增加35.87%、42.12%,G_s分别增加36.63%、36.81%,T_r分别增加37.67%、67.88%;玉米幼苗叶片中抗氧化酶基因SOD3、POD3、CAT1相对表达量较干旱胁迫处理都有进一步提高,郑58分别提高20.99%、32.18%和23.51%,TS141分别提高25.97%、23.16%和40.94%。