近日,中国农业科学院农田灌溉研究所非充分灌溉原理与技术团队发现,为淹涝玉米喷施外源褪黑素,可改善植株生理状态与生长情况、提升抗逆性,且在不同玉米品种间存在效果差异。研究成果发表在《BMC植物生物学(BMC Plant Biology)》。
外源褪黑素可增强玉米植株抗氧化防御系统,恢复生理功能,前有研究多针对其缓解干旱、盐渍、重金属污染等,发现具体调控靶点因胁迫类型而异,但对其缓解淹涝的机制尚未明确。
华北平原玉米季易受淹涝,科研人员在玉米拔节期对三个玉米品种设置不同程度淹涝试验,发现淹涝期间每两天喷施一次100 毫摩尔每升浓度的外源褪黑素,能显著改善玉米生长,植株高度、干物质重等生长指标均有明显增加,同时外源褪黑素通过增强抗氧化酶活性、降低膜脂过氧化产物MDA含量、提升光合色素含量及光合参数,并促进碳水化合物代谢,为植株增长提供了更多碳水化合物与能量来源,有效缓解涝渍胁迫对玉米生长的抑制。进一步对比发现,在超过10厘米的重涝下,喷施外源褪黑素在增加郑单958品种的气孔导度、细胞间隙二氧化碳浓度及蒸腾速率方面有明显贡献,缓解淹涝损伤效果最佳,其次是郑58玉米,昌7-2玉米效果相对较弱。
该研究得到国家玉米产业技术体系、河南省自然科学基金、中央公益性科研院所基本科研业务费以及新疆维吾尔自治区重点研发专项等项目的资助。
原文连接:https://link.springer.com/article/10.1186/s12870-025-07389-7

