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本研究以登海662和郑单958为试验材料,采用盆栽和大田相结合的方式,分别在夏玉米苗期和抽雄期进行淹水试验。苗期盆栽淹水试验在室内进行,抽雄期大田淹水试验在河南农业大学科教园区毛庄农场进行,研究了 4-苯基丁酸(4-phenylbutyric acid,4-PBA)对淹水胁迫下玉米生理、形态以及产量的影响。主要结果如下:1.在室内盆栽条件下,与非淹水对照(CK)相比,淹水3d或5d时玉米幼苗根系中超氧阴离子(O2-)产生速率加剧,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性降低,根系生长受到抑制,总根长和根干重减少;而经过叶面预喷施4-PBA的幼苗根系中O2-产生速率显著降低,POD活性增强,根干重增加。说明4-PBA能够减少淹水胁迫对玉米幼苗根系的伤害,缓解淹水胁迫对玉米幼苗根系生长的抑制作用。此外,非淹水生长条件下,4-PBA预处理对玉米幼苗根系抗氧化酶活性、总根长和根干重均有一定程度的促进作用,但效果不显著。2.在室内盆栽条件下,与非淹水对照(CK)相比,淹水处理的玉米幼苗叶片中SOD活性升高,可溶性蛋白和叶绿素含量下降,株高降低;叶面预喷施4-PBA后,叶片SOD活性显著增强,叶片可溶性蛋白含量、叶绿素含量和株高显著增加,说明4-PBA能够缓解淹水胁迫对玉米幼苗植株生长的抑制作用,提高玉米幼苗抗淹水的能力。非淹水条件下,喷施4-PBA能够显著增强叶片中SOD活性。3.在大田条件下,抽雄期淹水,与非淹水对照(CK)相比,淹水5d或7d后玉米叶片中丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量显著升高,SOD、POD、CAT活性显著下降;但是叶面预喷施4-PBA后,叶片中SOD、POD、CAT活性显著增强,MDA含量显著降低,说明叶面预喷施4-PBA能够缓解淹水胁迫对玉米植株造成的伤害。非淹水条件下,叶面喷施4-PBA对叶片SOD、POD、CAT活性以及MDA含量影响不显著。另外,淹水胁迫显著降低了叶片可溶性蛋白含量,而预喷施4-PBA的植株叶片中可溶性蛋白含量显著升高,说明叶面喷施4-PBA能够调节玉米的渗透调节能力。淹水结束后,经过5d或7d淹水处理的玉米叶片SPAD值均显著低于CK,预喷施4-PBA后,淹水处理过的叶片SPAD值有恢复正常水平的趋势。说明喷施4-PBA能够抑制叶绿素的降解,减少淹水胁迫对玉米植株的伤害。正常生长条件下,喷施4-PBA对叶片SPAD值影响效果不显著。淹水胁迫下,玉米株高、穿刺强度、破碎强度均显著低于CK,近地面茎节长较CK显著伸长;叶面预喷施4-PBA后,茎秆破碎强度显著增强,近地面茎节长显著降低,抑制了茎节的过度伸长。说明叶面喷施4-PBA能够在一定程度上提高淹水后玉米的抗倒伏性能。在正常生长条件下,喷施4-PBA对玉米的株高、穗位系数、茎粗影响不明显。淹水胁迫造成玉米成熟期地上部总干物质积累量显著减少,茎、叶、鞘和籽粒的干物质积累量较CK下降;而叶面预喷施4-PBA后,植株地上部总干物质积累量较淹水处理显著增加,茎和籽粒干物质量增加均达到显著水平,说明叶面喷施4-PBA能够缓解淹水胁迫对玉米生长的抑制作用。在抽雄期,玉米遭受淹水5d或7d后,秃尖长增加,穗长、穗行数、行粒数、百粒重、产量均显著降低。淹水前叶面喷施4-PBA的植株,淹水5d后穗长、行粒数和百粒重分别较淹水处理增加4.88%、3.26%和3.86%,产量提高23.70%,达极显著水平。综上所述,抽雄期提前叶面喷施适量的4-PBA能够提高夏玉米抗淹水的能力。综上所述,夏玉米抽雄期遭遇淹水胁迫后,在淹水不超过5d的情况下,叶面喷施4-PBA能够提高其抗淹水能力。