The Crop Journal | 山东农业大学刘鹏团队揭示外源激素缓解高温伤害玉米叶片光合作用的机制

近年来，随着全球变暖，高温对作物生产的胁迫日益严重和频繁，将导致全球粮食产量大幅下降。玉米是我国重要的粮食作物，目前，高温已成为限制我国夏玉米产量的重要因素。光合作用是决定作物产量的重要因素，对高温胁迫极度敏感。前人研究发现，外源喷施SA或6-BA可以提高作物对多种非生物胁迫的抗性，但关于高温胁迫下其维持玉米叶片光合活性和缓解光抑制方面的作用机制尚不清楚。

近日，山东农业大学刘鹏团队在The Crop Journal在线发表了题为“Exogenous SA or 6-BA maintains photosynthetic activity in maize leaves under high temperature stress”的研究论文。该研究分别在大喇叭口期（V12）及开花期（VT）进行了为期7天的高温处理，同时外源喷施SA或6-BA。通过测定玉米的生长、玉米叶片的光合能力、光系统II (PSII) 活性、亚细胞超微结构、抗氧化系统和植物激素等指标，解析了外源SA或6-BA维持高温下玉米光合活性和缓解光抑制的机制。

研究发现，高温下外源喷施SA或6-BA，降低了玉米叶片中脱落酸和茉莉酸含量，这有助于气孔的开放。高温胁迫下，较高的气孔导度有利于蒸腾散热，同时增加了CO2的供应，加速CO2同化，从而减少电子传递链中的过度还原和ROS产生。SA或6-BA提高了高温下玉米叶片抗氧化酶的活性，进一步减少了ROS的积累，缓解了PSII光抑制的发生，维持了叶绿体的超微结构。SA或6-BA提高了高温下玉米叶片中赤霉素和玉米素的含量，从而促进叶片展开，提高了玉米叶片的叶面积指数。总之，高温下外源喷施SA或6-BA同时提高了玉米叶面积指数和单位叶面积净光合速率，从而导致了玉米生物量的增加（图1）。

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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