【摘 要】
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玉米作为重要的粮食作物,又兼具饲料和生物燃料的功能,其产量关系国计民生。玉米属于盐敏感植物,它的生长和产量受到盐胁迫的极大限制。德美亚2号(DMY2)和金穗3号(JS3)作为本
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玉米作为重要的粮食作物,又兼具饲料和生物燃料的功能,其产量关系国计民生。玉米属于盐敏感植物,它的生长和产量受到盐胁迫的极大限制。德美亚2号(DMY2)和金穗3号(JS3)作为本研究的实验材料,是我国华北和西北地区(土壤盐渍化多发地区)长期种植的玉米品种。在水培系统中进行的盐胁迫下玉米苗期生理学实验鉴定显示:相比金穗3号,德美亚2号的抗盐性和离子排除能力较强。至少在中度盐胁迫下,德美亚2号叶中K~+和Na~+两种离子的比值相对于金穗3号约高10倍,显示了更强的排Na~+保K~+的能力。同时,德美亚2号叶中的Cl~-含量也显著低于金穗3号。德美亚2号在盐处理下抗盐性指标(如ST,salt tolerance index)的变化表明其在盐胁迫下的生长保持在更接近正常水平的状态,这一结果完全符合其盐胁迫下对Na~+和Cl~-较强的离子排除(salt exclusion)能力。金穗3号相比之下抗盐性较低,其在盐胁迫下生物量的减少也最大。盐胁迫下金穗3号根冠的生物量之比几乎没有变化,说明其对盐胁迫的主动适应机制相对不足,这也与其较弱的排盐能力相一致。在分子生物学层面,本研究利用同源克隆对两个可能参与介导和调节玉米组织水平Cl~-转运的转运蛋白(GRMZM2G104542和GRMZM2G122251)进行了初步的功能分析。结果显示:在B73背景下,两个基因在根中有较高、较特异的表达,并受到盐胁迫的显著抑制;生物信息学分析和亚细胞水平定位实验显示两个基因编码的产物很可能定位在质膜上;酵母异源表达实验结果显示两个基因编码的蛋白可能对Cl~-没有转运活性,对其蛋白的进一步转运功能研究(如电生理学研究)亟待开展。
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