外源5-氨基乙酰丙酸对干旱胁迫下玉米幼苗生理特性及抗氧化酶基因表达的影响

以玉米品种郑单958为试验材料,研究外源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理特性及抗氧化酶基因表达的影响。结果表明:与对照相比,干旱胁迫下玉米幼苗叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性,丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)和可溶性糖含量显著增加,分别增加132.69%、30.69%、30.39%、60.34%、495.65%、31.36%,叶绿素含量降低21.33%(P0.05),净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(ФPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP)都显著下降,分别下降30.79%、68.75%、9.15%、53.15%、33.33%、47.06%、26.37%,但非光化学猝灭系数(NPQ)上升31.82%(P0.05)。喷施25 mg·L~(-1)的5-ALA能显著缓解干旱胁迫对玉米幼苗造成损伤,与干旱胁迫下相比,抗氧化物酶SOD、POD、CAT活性分别增加17.63%、17.68%、27.48%(P0.05),Pro、可溶性糖和叶绿素含量分别增加34.97%、19.64%和17.82%(P0.05),MDA含量降低22.12%(P0.05),Pn、Gs、Ci、Tr、F_v/F_m、ФPSⅡ、qP分别上升79.03%、180.00%、35.77%、161.54%、20.00%、88.89%、26.87%(P0.05),NPQ下降15.52%(P0.05)。实时荧光定量PCR得到干旱胁迫下喷施25 mg·L~(-1)的5-ALA,SOD3、POD3、CAT1三种抗氧化酶基因表达量也显著增加,较干旱胁迫下不喷施5-ALA分别增加了49.31%、34.07%、44.17%。说明外源5-ALA对干旱胁迫下玉米幼苗的生长具有缓解作用,能增强玉米幼苗的抗旱性。

Effects of exogenous 5-ALA on physiological characteristics and antioxidant enzyme gene expression of maize seedlings under drought stress