外源壳聚糖对干旱胁迫下玉米根系构型分级及生理参数的影响

【目的】探究施用壳聚糖对干旱胁迫条件下玉米生长及根系构型分级的影响,寻求可提高玉米抵抗干旱胁迫能力的有效途径。【方法】以玉米品种郑单985作为供试材料,采用聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫的水培试验,待玉米长至两叶一心时,施加不同质量浓度(0、25、50、100、200、400 mg·L^(-1))的壳聚糖,测定玉米生长相关指标、叶绿素含量和光合参数、丙二醛(MDA)、抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)含量,并将根系构型按根系直径进行分级,比较其变化特征,通过计算不同处理玉米幼苗生理指标的平均隶属函数值进行抗旱性综合评价。【结果】与干旱处理相比,当壳聚糖质量浓度为100 mg·L^(-1)时,株高、地上部鲜质量、地下部干质量、光合速率(P n)、气孔导度(G s)、胞间二氧化碳摩尔分数(C i)、地上部抗坏血酸、地下部抗坏血酸和地上部谷胱甘肽含量指标均达到最大,分别显著提高了14.47%、85.61%、66.67%、90.10%、38.89%、106.99%、49.52%、25.54%和18.42%;Ⅲ级径级区间的根长(RL)、根表面积(SA)和根体积(RV)在壳聚糖质量浓度为100 mg·L^(-1)时显著提高。【结论】PEG-6000模拟干旱胁迫条件下,不同质量浓度外源壳聚糖的施用可以有效改善玉米幼苗在干旱胁迫下的生长。相对其他壳聚糖处理,100 mg·L^(-1)外源壳聚糖的施加较大幅度地减少了丙二醛含量,提高了抗坏血酸和谷胱甘肽含量,增强了玉米幼苗的抗氧化系统,提高了Pn、Gs、Ci、叶绿素含量、植株干鲜质量,提高了Ⅲ级径级区间的RL、SA和RV,增强了玉米幼苗对干旱胁迫的耐受性。