玉米對(duì)旱鹽雙重脅迫響應(yīng)的代謝機(jī)制研究.pdf

1、干旱、高鹽等非生物脅迫因子嚴(yán)重影響作物的生長繁育過程，是導(dǎo)致全球作物減產(chǎn)的重要因素。在這些非生物脅迫條件下，植物可通過代謝路徑調(diào)整，重新組織代謝網(wǎng)絡(luò)而達(dá)到新的代謝穩(wěn)態(tài)。研究植物逆境代謝應(yīng)答機(jī)制對(duì)于揭示植物抗性穩(wěn)態(tài)建成至關(guān)重要。本文以國內(nèi)及遼寧省內(nèi)近年主栽的玉米品系為材料，基于1H-NMR代謝組學(xué)技術(shù)平臺(tái)，重點(diǎn)研究了在單一的干旱脅迫、鹽脅迫以及旱鹽雙重脅迫下玉米葉片內(nèi)極性及非極性提取代謝物的響應(yīng)特征，并對(duì)玉米應(yīng)答不同非生物脅迫方式的異同進(jìn)

2、行代謝機(jī)理探查;同時(shí)也研究了玉米生物量、光合特性、反射光譜特性、營養(yǎng)元素含量在不同非生物脅迫下的變化規(guī)律。
　　研究結(jié)果表明，應(yīng)用主成分分析及最小二乘判別分析基本上可以實(shí)現(xiàn)玉米葉片內(nèi)的極性及非極性提取代謝物輪廓在鹽脅迫、干旱脅迫及旱鹽雙重脅迫與正常對(duì)照間的分組。單因素方差分析表明，與對(duì)照比較，在脅迫下發(fā)生顯著性改變的代謝物數(shù)量順次為雙重脅迫多于干旱脅迫多于鹽脅迫，雙重脅迫對(duì)玉米代謝的擾動(dòng)要比單一脅迫嚴(yán)重。熱圖分析及聚類分析表明，與

3、對(duì)照比較，雙重脅迫下的整個(gè)極性及非極性代謝物輪廓變化最為明顯，而鹽脅迫與干旱脅迫下的整個(gè)極性及非極性代謝物輪廓變化比較接近。玉米響應(yīng)干旱脅迫和鹽脅迫代謝機(jī)理的比較分析表明，玉米對(duì)兩種單一脅迫的響應(yīng)存在廣泛的共同之處，如滲透調(diào)節(jié)保護(hù)劑類物質(zhì)膽堿等的顯著上調(diào)。同時(shí)，玉米對(duì)兩種單一脅迫的響應(yīng)也存在明顯的特異性，如蘋果酸在干旱脅迫下顯著上調(diào)而在鹽脅迫下則顯著下調(diào)?；谔谴x、氨基酸代謝、三羧酸循環(huán)、萜烯代謝、甘油酯代謝五個(gè)方面對(duì)代謝途徑及生理功