ACC处理对不同基因型玉米幼苗响应氮素供给的调控效应

• 作者: 吴冰卉 王桂萍 王玉斌 李召虎 张明才
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: 玉米 基因型 氮素吸收 硝态氮 1-氨基环丙烷-1-羧酸
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
• 页码范围: 799-806
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2021.03047

摘要

乙烯对玉米生长发育与形态建成具有重要调控作用, 但乙烯对玉米氮素吸收与积累调控效应缺乏深入研究, 局限了乙烯在玉米丰产高效栽培中的应用。本研究以郑单958、瑞福尔1号和德美亚3号3个玉米品种为试验材料, 比较研究不同基因型玉米植株对氮素供给的响应差异, 结合外源添加乙烯合成前体1-氨基环丙烷-1-羧酸(1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid, ACC), 分析乙烯对不同基因型玉米氮素吸收的调控效应。研究结果表明, 在低氮条件下, 氮素敏感型品种(德美亚3号和瑞福尔1号)比郑单958叶片缺氮表型明显, 对ACC处理敏感, 而且ACC处理抑制玉米植株地上和地下部的生长和干物质积累; ACC处理抑制了低氮下叶片叶绿素合成, 降低叶片可溶性蛋白积累, 促进玉米叶片早衰, 其中ACC处理郑单958叶片叶绿素和可溶性蛋白含量均显著高于德美亚3号和瑞福尔1号; 进一步研究发现, 低氮处理抑制乙烯合成关键酶基因ZmACS7和ZmACO15的表达, 降低乙烯含量, ACC处理促进低氮条件下ZmACS7和ZmACO15基因的表达, 提高乙烯含量; 低氮处理抑制玉米根系中ZmNRT2.1表达, 但ACC处理促进低氮下玉米根系中ZmNRT2.1表达, 其中郑单958根中ZmNRT2.1表达在低氮条件下显著高于德美亚3号和瑞福尔1号。研究结果表明乙烯通过调控玉米植株乙烯合成关键酶基因和ZmNRT2.1表达, 调节了氮素吸收与分配, 影响了植株生长, 其中氮素敏感性品种比持绿型品种对乙烯更为敏感。