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作物杂志,2016, 第5期: 87–93 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2016.05.015

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

外源5-氨基乙酰丙酸对低温胁迫下玉米幼苗生长及光合特性的影响

孙阳1,王燚1,孟瑶2,樊海潮1,曲丹阳1,李晶1,魏湜1,顾万荣1   

  1. 1 东北农业大学农学院,150030,黑龙江哈尔滨
    2 黑龙江省农垦科学院,150038,黑龙江哈尔滨
  • 收稿日期:2016-07-15 修回日期:2016-08-18 出版日期:2016-10-15 发布日期:2018-08-26
  • 通讯作者: 顾万荣
  • 作者简介:孙阳,硕士研究生,研究方向为玉米高产栽培与逆境生理
  • 基金资助:
    国家重点研发计划“东北春玉米产量与效率层次差异形成机制与丰产增效途径”(2016YFD0300103);2015哈尔滨市应用技术研究与开发项目(2015RQQXJ046);东北农业大学“青年才俊”项目(14QC24);黑龙江省青年科学基金(QC2015032)

Effects of Exogenous ALA on Growth and Photosynthetic Characteristics of Maize Seedlings under Low Temperature Stress

Sun Yang1,Wang Yi1,Meng Yao2,Fan Haichao1,Qu Danyang1,Li Jing1,Wei Shi1,Gu Wanrong1   

  1. 1 College of Agronomy,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,Heilongjiang,China
    2 Heilongjiang Land Reclamation Academy of Sciences,Harbin 150038,Heilongjiang,China
  • Received:2016-07-15 Revised:2016-08-18 Online:2016-10-15 Published:2018-08-26
  • Contact: Wanrong Gu

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185

摘要：

为探究外源5-氨基乙酰丙酸（ALA）对低温胁迫下玉米幼苗生长及光合特性的调控效应,以绥玉13（低温敏感型）和郑单958（耐低温型）为试验材料,于三叶一心期叶面喷施20mg/L ALA,在昼/夜温度为14℃/5℃的低温条件下培养48h,恢复常温48h后取样,分析外源ALA对玉米幼苗生长、叶绿素含量、光合作用参数及叶绿素荧光特性的影响。结果表明：低温胁迫显著抑制两个玉米品种幼苗的株高、叶面积、鲜重和干重。低温处理导致幼苗SPAD值下降,叶片净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）、最大荧光（Fm）、最大光化学效率（Fv/Fm）、潜在光化学效率（Fv/Fo）及光化学猝灭系数（qP）水平降低,初始荧光（Fo）和非光化学猝灭系数（NPQ）升高。外源ALA能够促进低温胁迫下玉米幼苗形态建成与物质积累,叶片SPAD值增加。外源ALA能够缓解由低温胁迫导致的叶片Pn、Tr、Gs和Ci下降,提高Fm、Fv/Fm、Fv/Fo及qP水平,降低Fo和NPQ水平。由此可见,外源ALA能够促进叶片光合作用,提高PSⅡ反应活性,促进物质积累,增强玉米苗期的抗低温能力,且对低温敏感型玉米品种的缓解低温伤害效果更好。

关键词: 5-氨基乙酰丙酸, 低温胁迫, 幼苗生长, 光合特性

Abstract:

The objective of this study was to investigate the seedling growth and photosynthetic characteristics of exogenous ALA-enhanced maize seedlings under low temperature stress. This experiment was conducted with maize cultivars Suiyu 13 (cold sensitivity) and Zhengdan 958 (cold resistance), which grew up to three-leaf, then were treated with low temperature of 14℃/5℃(day/night) for 48h, and then got recovery for 48h. Plant morphological growth, chlorophyll content, photosynthetic parameters, chlorophyll fluorescence characteristics were measured. The results showed that seedling height, leaf area, fresh weight and dry weight decreased significantly under low temperature stress. All the decreases in SPAD value, Pn, Tr, Gs, Ci, Fm, Fv/Fm, Fv/Fo, qP and the increases in Fo and NPQ reflected the inhibitory effects of low temperature stress. Exogenous ALA could promote the matter accumulation and morphogenesis, increase SPAD value of maize seedlings under low temperature stress. Exogenous ALA application led to a marked increase in Pn, Tr, Gs, Ci, Fm, Fv/Fm, Fv/Fo and qP, and reduce Fo and NPQ of two maize varieties. Therefore, spraying exogenous ALA could promote the photosynthesis , PSⅡ reactivity and matter accumulation, as well as enhanceed the low temperature resistance of maize seedlings. The alleviation effect of exogenous ALA was better in cold sensitivity type under low temperature stress.

Key words: 5-aminolevulinic acid, Low temperature stress, Seedling growth, Photosynthetic characteristics

表1

外源ALA对低温胁迫下幼苗株高、叶面积及鲜（干）重的影响"

品种Variety 处理Treatment 株高Plant height(cm) 叶面积Leaf area(cm2/株) 鲜重Fresh weight(g/株) 干重Dry weight(g/株)
绥玉13 CK 18.83±0.76a 72.77±1.97a 1.507±0.03a 0.130±0.01a
Suiyu 13 L 14.83±0.76b 54.46±4.43b 1.076±0.13b 0.106±0.01b
L+ALA 19.67±0.29a 70.98±0.57a 1.458±0.06a 0.139±0.01a
郑单958 CK 25.37±2.14a 74.56±3.43a 1.592±0.08a 0.160±0.03a
Zhengdan 958 L 19.87±2.11b 64.19±3.50b 1.217±0.20b 0.108±0.01b
L+ALA 24.57±1.10a 72.85±5.16a 1.581±0.10a 0.137±0.01ab

图1

外源ALA对低温胁迫下玉米幼苗叶片叶绿素含量的影响 小写字母表示处理间差异显著（P<0.05）,下同"

图2

外源ALA对低温胁迫下玉米幼苗Pn的影响"

图3

外源ALA对低温胁迫下玉米幼苗叶片Tr的影响"

图4

外源ALA对低温胁迫下玉米幼苗叶片Gs的影响"

图5

外源ALA对低温胁迫下玉米幼苗Ci的影响"

图6

外源ALA对低温胁迫下玉米幼苗Fo、Fm、Fv/Fm及Fv/Fo的影响"

图7

外源ALA对低温胁迫下玉米幼苗qP和NPQ的影响"

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