玉米茎秆抗倒伏相关生理生化指标及关键酶基因的表达分析

编号 zgly0001683602

文献类型 期刊论文

文献题名 玉米茎秆抗倒伏相关生理生化指标及关键酶基因的表达分析

作者 马青美  许莹莹  赵美爱  宋希云  裴玉贺 

作者单位 主要农作物种质创新与应用重点实验室  青岛农业大学生命科学学院  青岛农业大学农学院 

母体文献 植物生理学报 

年卷期 2019年08期

年份 2019 

分类号 S513 

关键词 玉米  茎杆  抗倒伏  纤维含量  激素含量 

文摘内容 为探究玉米(Zea mays)茎杆抗倒性的生理生化和分子机制,明确茎杆内部化学成分对茎杆抗倒伏的影响,以抗倒性较强的自交系辽3162和抗倒性较弱的自交系丹340为试验材料,测定3个时期(吐丝期、灌浆期和乳熟期)的茎秆抗推力、耐穿刺力、株高、穗位高和茎粗,比较分析了其茎秆激素含量及纤维含量的差异和相关酶基因的表达。结果表明,与丹340相比,辽3162的茎秆抗推力和耐穿刺力在3个时期均达到极显著差异,其它表型性状无显著差异。与丹340相比,辽3162中的木质素和纤维素含量只在吐丝期达到极显著差异,而半纤维素含量无显著差异。生长素(IAA)含量在灌浆期和乳熟期达到显著和极显著差异。实时荧光定量PCR表明,在吐丝期和灌浆期,与木质素合成相关的辅酶A连接酶基因(4CL)和咖啡酸-O-甲基转移酶基因(COMT)在辽3162中的相对表达量高于丹340, COMT基因在两个时期都表现为极显著差异, 4CL基因仅在灌浆期表现为极显著差异,而在乳熟期两个基因在辽3162中的相对表达量均低于丹340, 4CL基因差异极显著;与纤维素合成相关的基因纤维素合酶1 (CESA1)和纤维素合酶9 (CESA9)的变化趋势与木质素合成相关的基因基本一致;与生长素合成相关的生长素应答因子(ARF)在灌浆期在辽3162中相对表达量极显著高于丹340。本研究表明玉米茎杆内木质素、纤维素、生长素含量的增加以及相关酶基因表达能增强玉米的茎杆抗倒伏能力。