外源亚精胺对淹水条件下玉米物质积累和光合能力的影响

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0759

中国农学通报 ›› 2022, Vol. 38 ›› Issue (15): 22-26.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0759

所属专题：生物技术；玉米

外源亚精胺对淹水条件下玉米物质积累和光合能力的影响

崔亚坤(), 孔令杰, 郑飞, 刘瑞响, 陈艳萍(), 袁建华

江苏省农业科学院粮食作物研究所/江苏省农业生物学重点实验室,南京 210014

收稿日期:2021-08-13 修回日期:2021-11-05 出版日期:2022-05-25 发布日期:2022-06-07
通讯作者: 陈艳萍
作者简介:崔亚坤,男,1988年出生,山东青州人,博士,主要从事玉米种质资源评价研究。通信地址：210014 江苏省南京市钟灵街50号江苏省农业科学院粮食作物研究所,Tel：025-84390308,E-mail： cuiyakun1920@163.com。
基金资助:
国家重点研发计划“西南及南方平丘区抗逆高产耐瘠薄玉米新品种培育”(2018YFD0100102);现代农业产业技术体系专项资金资助(CARS-02);江苏现代农业产业技术体系建设专项资金资助(JATS[2020]385);江苏省现代作物生产协同创新中心(JCIC-MCP)

Exogenous Spermidine: Effect on Biomass Accumulation and Photosynthetic Capacity of Maize Plants Under Waterlogging Stress

CUI Yakun(), KONG Lingjie, ZHENG Fei, LIU Ruixiang, CHEN Yanping(), YUAN Jianhua

Institute of Food Crops, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Agrobiology of Jiangsu Province, Nanjing 210014

Received:2021-08-13 Revised:2021-11-05 Online:2022-05-25 Published:2022-06-07
Contact: CHEN Yanping

摘要/Abstract

摘要：

研究淹水对玉米物质积累和光合能力的影响及有效缓解措施,以期为玉米抗逆高产栽培提供依据。以两个耐涝性不同的玉米自交系为试验材料,研究了外源亚精胺对淹水条件下植株物质积累、叶面积、叶绿素含量、净光合速率和叶绿素荧光特性等指标的影响。结果表明,与对照相比,淹水处理显著降低玉米地下部干重、地上部干重、单株干重、相对干物质积累速率和叶面积;随淹水处理天数增加,叶片叶绿素含量、净光合速率和实际光化学效率逐渐降低,且敏感型Su95-1各指标降幅最大。淹水条件下外施亚精胺处理植株,干物质积累量和光合指标较对照显著降低,但较淹水处理有不同程度地提高,且Su95-1增幅更大。综上,在淹水条件下,外施亚精胺能提高叶片的光合能力并提高植株耐涝性,最终增加干物质积累。

关键词: 玉米, 淹水, 物质积累, 光合能力, 外源亚精胺

Abstract:

The effects of waterlogging on the biomass accumulation (BA) and photosynthetic capacity of maize and the effective relief measures were studied to provide a basis for the stress-resistant and high-yield cultivation of maize. Two maize inbred lines with different waterlogging tolerance were chosen to study the effect of exogenous spermidine on BA, leaf area, leaf chlorophyll content, net photosynthetic rate and chlorophyll fluorescence characteristics of maize under waterlogging stress. The results showed that compared to the control, the waterlogging treatment significantly reduced the maize biomass of root, shoot and plant, and leaf area, as well as the relative biomass accumulation rate. Along with the increase of waterlogging days, the chlorophyll content, net photosynthetic rate and actual photochemical efficiency gradually decreased, and the decline of Su95-1 (sensitive type) was the most obvious. Compared to those of the control, the BA and photosynthetic characteristics of the waterlogging treated plants with exogenous spermidine application significantly decreased, but they were higher than those in the waterlogging treatment, and the Su95-1 had a great increase. In summary, under waterlogging stress, exogenous spermidine can enhance the photosynthetic capacity and improve waterlogging tolerance of maize plants, and then increase the biomass accumulation.

Key words: maize, waterlogging stress, biomass accumulation, photosynthetic capacity, exogenous spermidine

中图分类号:

S513

崔亚坤, 孔令杰, 郑飞, 刘瑞响, 陈艳萍, 袁建华. 外源亚精胺对淹水条件下玉米物质积累和光合能力的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(15): 22-26.

CUI Yakun, KONG Lingjie, ZHENG Fei, LIU Ruixiang, CHEN Yanping, YUAN Jianhua. Exogenous Spermidine: Effect on Biomass Accumulation and Photosynthetic Capacity of Maize Plants Under Waterlogging Stress[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2022, 38(15): 22-26.

图/表 6

参考文献 24

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品种	处理		地下部干重/(g/plant)		地上部干重/(g/plant)		单株干重/(g/plant)		根冠比		相对干物质积累速率/%
Su95-1	CK		0.70a		1.93b		2.63b		0.36a		229.94ab
	W1		0.72a		2.02b		2.74ab		0.36a		252.21a
	W2		0.32c		1.07d		1.39d		0.30cd		74.09d
	W3		0.35bc		1.13d		1.48d		0.31bc		90.01d
品种		处理		地下部干重/(g/plant)		地上部干重/(g/plant)		单株干重/(g/plant)		根冠比		相对干物质积累速率/%
JS131086		CK		0.72a		1.94b		2.66b		0.37a		181.10c
		W1		0.77a		2.24a		3.01a		0.34ab		206bc
		W2		0.36bc		1.41c		1.77c		0.26d		87.32d
		W3		0.42b		1.52c		1.94d		0.28cd		96.84d
F值		Fc		5.93^*		23.00^**		19.43^**		4.41		6.71^*
		Fw		377.99^**		221.53^**		308.97^**		69.01^**		323.79^**
		Fs		3.97		7.72^*		7.88^*		0.08		6.29^*

品种	处理		地下部干重/(g/plant)		地上部干重/(g/plant)		单株干重/(g/plant)		根冠比		相对干物质积累速率/%
Su95-1	CK		0.70a		1.93b		2.63b		0.36a		229.94ab
	W1		0.72a		2.02b		2.74ab		0.36a		252.21a
	W2		0.32c		1.07d		1.39d		0.30cd		74.09d
	W3		0.35bc		1.13d		1.48d		0.31bc		90.01d
品种		处理		地下部干重/(g/plant)		地上部干重/(g/plant)		单株干重/(g/plant)		根冠比		相对干物质积累速率/%
JS131086		CK		0.72a		1.94b		2.66b		0.37a		181.10c
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		W3		0.42b		1.52c		1.94d		0.28cd		96.84d
F值		Fc		5.93^*		23.00^**		19.43^**		4.41		6.71^*
		Fw		377.99^**		221.53^**		308.97^**		69.01^**		323.79^**
		Fs		3.97		7.72^*		7.88^*		0.08		6.29^*

		SPAD值	净光合速率	实际光化学效率
F值	Fc	0.8	2.8	0.9
	Fw	259.5^**	1954.6^**	147.0^**
	Fs	10.8^**	46.7^**	8.4^*

		SPAD值	净光合速率	实际光化学效率
F值	Fc	0.8	2.8	0.9
	Fw	259.5^**	1954.6^**	147.0^**
	Fs	10.8^**	46.7^**	8.4^*

外源亚精胺对淹水条件下玉米物质积累和光合能力的影响

Exogenous Spermidine: Effect on Biomass Accumulation and Photosynthetic Capacity of Maize Plants Under Waterlogging Stress

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