Plant Physiology | 广西大学周勋波团队采用综合分析方法比较评估玉米种质的抗旱性和抗涝性

以下文章来源于植物生理PlantPhysiol ，作者PP

近日，广西大学周勋波教授研究团队在Plant Physiology在线发表了题为Multivariate analysis compares and evaluates drought and flooding tolerances of maize germplasm的研究论文。该研究提供了准确评估玉米种质的抗旱/涝性的综合分析方法，并揭示了玉米种质在旱涝胁迫中的差异生理机制，为进一步研究旱涝栽培育种提供必要的理论依据。

本研究通过综合评估D值、抗性系数、主成分分析、相关分析、逐步回归分析和聚类分析对多个生理指标进行综合分析，筛选出超氧化氢歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质、株高、叶面积和茎粗作为评估玉米抗旱/涝性的关键指标，对综合D值和综合主成分值（F值）预测精度可达100.0%，其中，APX在作物抵御旱涝胁迫中发挥重要作用。综合评估D值、F值和抗性系数，筛选出抗旱型、抗涝型和敏感型玉米品种，并通过田间试验验证该评估分析方法的准确性。

活性氧自由基（ROS）在旱涝胁迫下大量积累，与干旱相比，涝害下积累更多的ROS尤其是O2-。干旱胁迫下，抗氧化酶活性升高和渗透调节物质的大量积累促进了过量ROS的清除，以保护植物免受氧化损伤。然而，玉米种质在涝害胁迫下呈现与干旱不同的响应机制。涝害胁迫下，SOD活性、可溶性蛋白和脯氨酸含量下降，而APX、POD和CAT活性升高，促进了H2O2向O2-的转化和H2O2分解，从而导致O2-在涝害下大量积累。同时，与干旱相比，涝害胁迫下可溶性糖含量和APX活性显著升高，其他抗氧化酶活性和渗透调节物质含量显著降低，从而使玉米在涝害下积累更高的ROS，遭受更重的氧化损伤，玉米株高和叶面积显著下降。

广西大学作物学在读博士王国云为本文的第一作者，周勋波教授和广西农科院时成俏研究员为本文共同通讯作者。本研究得到广西研究生教育创新计划项目和广西农业科学院科技发展基金项目的资助与支持。

论文链接：

https://doi.org/10.1093/plphys/kiad317

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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