【摘 要】
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涝渍已成中国南方包括玉米在内的多种植物的主要非生物胁迫之一,发掘和有效利用玉米耐渍种质、探讨玉米耐渍性生物学特征、培育耐渍性新品种是减少南方玉米产量损失,扩大玉米种植面积的最为经济有效的途径。本研究对湖北省117份玉米材料进行了耐渍性鉴定,鉴定出了一批耐渍材料和极端敏感材料,并对筛选出的强耐渍材料白马牙（BMY）从形态、生理和分子生物学等多个层面进行了耐渍性分析,为进一步利用该资源提供了理论依据。
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涝渍已成中国南方包括玉米在内的多种植物的主要非生物胁迫之一,发掘和有效利用玉米耐渍种质、探讨玉米耐渍性生物学特征、培育耐渍性新品种是减少南方玉米产量损失,扩大玉米种植面积的最为经济有效的途径。本研究对湖北省117份玉米材料进行了耐渍性鉴定,鉴定出了一批耐渍材料和极端敏感材料,并对筛选出的强耐渍材料白马牙（BMY）从形态、生理和分子生物学等多个层面进行了耐渍性分析,为进一步利用该资源提供了理论依据。主要研究结果如下:1、117份玉米自交系的耐渍性鉴定:以渍水存活率作为评价指标对117份自交系的耐渍性等级进行了划分。鉴定出了一批耐渍材料,渍水14 d存活率仍在90%以上的材料有BMY、HA83050、HA83008和H83123。同时本研究也鉴定出了一些渍水极端敏感材料,渍水14 d几乎全部死亡的材料有HA83102、B73、HA83137、HA83139、HA83141、HA83149和HA83185,为开展玉米耐渍性基础研究和耐渍育种奠定了材料基础。2、在表型水平上:渍水胁迫21 d,BMY的叶绿素相对含量、苗高、根长、茎鲜重/干重、根干重/鲜重、不定根数目及根长均显著高于B73。在渍水胁迫下,随着处理的时间延长,B73和BMY的苗高差值越来越大,表明BMY具有较强的渍水耐受性。与B73相比,BMY在渍水胁迫下具有发达的不定根,并能快速的诱导通气组织的形成。3、在生理生化水平上:渍水处理6 d,B73中丙二醛含量显著增加,而BMY维持在相对较低水平,且BMY在渍水胁迫后过氧化物酶和超氧化物歧化酶的活性增强,并在根系中迅速积累,可见BMY具有较强的活性氧清除能力。4、在磷吸收利用上:在正常生长和缺磷处理下,BMY在苗重、茎重、根重及根冠比上均显著高于B73,在低磷条件下,差值更为显著。无论是正常生长还是缺磷处理,BMY次生根的数目和长度均显著高于B73。在正常生长和缺磷处理下,BMY根系分泌磷酸酶和组织内酸性磷酸酶含量均高于B73。在缺磷条件下BMY对磷的利用能力明显提高,BMY较强的磷吸收能力增强了抵抗非生物胁迫的能力。5、转录组测序分析:渍水7 d,在B73和BMY中共检测到7558个差异表达基因,其中4720个基因上调表达,2838个基因下调表达。其中与乙烯、赤霉素等相关的基因显著上调表达,可能与BMY具有较强耐渍性有关。
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