高温胁迫对玉米幼苗生长及部分生理特性的影响

摘要

本文以玉米(Zea maysL.)品种‘郑单958’(‘zhengdan958’)为试验材料，以温度（25℃）为对照组（CK），探究不同高温（34℃、38℃和42℃）对玉米幼苗的生长与部分生理特征（保护酶系统、渗透调节物质以及光合作用）的影响。研究结果如下： 1.与对照组相比，各高温处理组（34℃、38℃和42℃）玉米幼苗的株高、主根长、根冠比和生物量均显著降低(P＜0.05)，而叶面积变化不明显(P＞0.05)。总体上高温抑制玉米幼苗的生长。 2.随着温度的升高和处理时间的延长,玉米叶片中的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素（a+b）和类胡萝卜素含量，总体上均呈现先上升后下降的变化趋势。且温度越高，变化幅度越大。玉米叶片中的可溶性糖含量、SOD和POD活性表现出相似的先升后降的变化趋势；而O2-、可溶性蛋白、脯氨酸和丙二醛含量呈现逐渐上升的趋势，其中可溶性蛋白和脯氨酸的含量变化最大。 3.玉米根部的SOD活性、POD活性、O2-含量、脯氨酸和丙二醛含量均随温度升高呈现上升趋势，其中POD活性变化最大；而根中的可溶性蛋白、可溶性糖含量则相反。总体上叶片的保护酶活性和渗透调节物质含量变化较根部显著，说明叶片比根部对高温更敏感。当环境温度高达42℃时，玉米幼苗的生物量、叶绿素含量、保护酶活性和渗透调节物质含量变化最大。 4.高温条件下，无论是处理1天后还是6天后，随着温度的升高，玉米幼苗叶片的胞间CO2浓度（Ci）、热耗散（NPQ）和非光化学猝灭系数（qN）均呈现上升趋势。而净光合速率(Pn)、气孔导度（Gs）、蒸腾速率(Tr)、PSⅡ的光能转化效率（Fv/Fm）、最大电子传递速率（ETR）、光系统Ⅱ实际量子产量（ΦPSⅡ）、光化学猝灭系数（qP）、最大荧光产量（Fm）、PSⅡ有效光化学量子产量（Fv'/Fm'）均呈现下降趋势。且当环境温度超过38℃时，玉米幼苗处理初期（1天）的光合与叶绿素荧光参数变化幅度比处理6天时大，表明在高温环境处理期间，玉米幼苗通过生理的调节使得绿素荧光参数变化驱缓。与对照组相比，高温处理结束恢复一段时间后，当温度超过38℃，玉米幼苗的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、Fm和Fs显著性降低，说明部分光合机构遭到破坏是永久性的，不能完全恢复。

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