论文简介：
硕士论文-玉米（Zea mays L.）耐寒性研究
摘 要
玉米是重要的作物，种植范围广泛，在生产过程中经常遭受冷害。低温是我国玉米
产量提高的一个重要限制因素，开展对玉米耐寒性的研究具有重要的理论意义与实践意
义。目前，这方面的相关研究日益增多。本文从生理、蛋白及遗传三方面，对玉米耐寒
性进行研究。主要研究结果如下：
1. 为研究玉米苗期生理生化反应特性的变化，以胚芽期和三叶期的玉米自交系齐 319
为材料，进行 0℃、2℃、4℃、6℃温度下的冷处理，测定 POD、CAT、SOD 活性
及可溶性蛋白、MDA 含量，结果表明：低温诱导 POD、CAT、SOD 活性及 MDA
含量、蛋白质含量增加；不同生理苗龄的玉米幼苗对低温感受有差异，0℃、2℃冷
激下胚芽期幼苗表现出比三叶期更高的抗寒性，较高的冷处理温度（4℃、6℃）下
三叶期幼苗的抗寒能力更强；4℃低温可以作为冷驯化的最适温度，在此温度下，
胚芽期与三叶期幼苗均能获得较高的抗寒性；无论是胚芽期还是三叶期，温度越低
幼苗遭受的冷害越大。
2. 冷激蛋白的诱导在不同苗龄表现不一致，胚芽期玉米幼苗在各冷激温度条件下都有
部分蛋白质带表达增强，但没有发现新的蛋白质。两条主要增强带分子量在 40KD
和 26KD 左右。三叶期幼苗经冷激处理后，叶片中出现分子量在 80KD、45KD 左
右的两条新蛋白带。温度越低出现的新蛋白较少，随着温度的升高新蛋白出现的时
间越迟。不同抗寒性的玉米品种冷激蛋白的诱导有差异，抗寒性越强，出现的冷激
蛋白的种类越多。
3. 双向电泳技术对冷激处理后大黄 4079×200527 幼苗叶片中可溶性蛋白进行研究，
共发现 5 种新蛋白，分子量分别为 13KD、17KD、20KD、29KD、60KD 左右，还
有 8 种含量明显增加的蛋白点，这些蛋白均为酸性蛋白。
4. 5 个生理指标（可溶性糖、可溶性蛋白质、脯氨酸、MDA、POD、ABA）的平均
中亲优势除 ABA、可溶性糖外均表现为正向优势。杂种 F1 与亲本的相应性状的中
亲值关系比较密切，亲代与子代间显著的相关性，可利用双亲平均值预测 F1 表现。
玉米抗寒性受细胞质影响较小，主要是核遗传。POD 活性、脯氨酸、ABA 主要受
加性效应的影响，可溶性蛋白质及 MDA 含量主要受非加性效应的影响，可溶性糖
含量受加性与非加性的共同作用。POD、MDA、可溶性糖、可溶性蛋白质、ABA、
脯氨酸的广义遗传力远远大于狭义遗传力。
5. 在抗寒性构成因素组与产量构成因素组的典型相关关系中，主要起作用的是 ABA、
MDA、行数、行粒数；抗寒性状构成因素组与植株性状构成因素组的典型相关分
析中，主要起作用的是 ABA 含量、株高；植株性状构成因素组与产量构成因素组
的典型相关分析中，主要起作用的是雌穗数、单株产量。
关键词：玉米幼苗
耐寒 冷激蛋白 杂种优势 典型相关
目 录
缩写I
摘要......................... II
英文摘要................IV
引言.......................... 6
1. 研究的目的和意义........................ 6
2. 国内外研究动态. 6
2.1 冷害及抗冷机理.......................... 6
2.2 耐寒性的遗传.. 14
2.3 抗寒性的鉴定方法和指标......... 15
2.4 玉米耐寒性研究进展................. 18
研究内容................ 20
1. 低温对玉米幼苗生理生化指标的影响................. 20
1.1 材料与方法...... 20
1.1.1 供试材料....... 20
1.1.2 幼苗培养....... 20
1.1.3 生理生化指标测定................. 20
1.1.4 SDS-PAGE 电泳 ...................... 21
1.2. 结果与分析.... 21
1.2.1 冷胁迫对玉米生理生化指标的影响................. 21
1.2.1.1 不同生育时期冷胁迫条件下生理生化指标的变化 ................ 24
1.2.1.2 不同处理温度下玉米幼苗生理生化指标的变化 .................... 27
1.2.2 低温对玉米幼苗可溶性蛋白质组分变化的影响 ........................ 33
1.3. 讨论................ 37
1.3.1 不同生理苗期生理生化指标的差异................. 37
1.3.2 不同冷激温度对玉米幼苗生理生化指标的影响 ....................... 38
1.3.3 冷激对可溶性蛋白组分的影响........................ 39
2. 不同玉米品种冷激蛋白的诱导.. 40
2.1 材料与方法..... 40
2.1.1 供试材料....... 40
2.1.2 幼苗培养....... 40
2.1.3 试验方法....... 40
2.2 结果与分析..... 42
2.3 讨论................. 43
3. 双向电泳法分离玉米冷激蛋白.. 44
3.1 材料与方法..... 44
3.1.1 供试材料...... 44
3.1.2 幼苗培养....... 44
3.1.3 胁迫生长实验.......................... 44
3.1.4 溶液配制...... 44
3.1.5 实验设备...... 46
3.1.6 实验步骤...... 46
3.2 结果与分析..... 49
3.2.1 二向电泳凝胶蛋白质点的检测........................ 49
3.2.2 二向电泳凝胶蛋白质点的定量分析................ 49
3.3 讨论................. 51
4. 亲子代抗寒性关系研究.............. 53
4.1 材料与方法..... 53
4.1.1 供试材料...... 53
4.1.2 田间试验方法.......................... 53
4.1.3 胁迫生长实验......................... 53
4.1.4 玉米抗寒性的实验室测定..... 53
4.1.5 统计分析...... 54
4.2 结果与分析..... 55
4.2.1 抗寒性杂种优势分析.............. 55
4.2.2 正反交效应分析...................... 55
4.2.3 亲子相关和回归分析............. 56
4.2.4 配合力及遗传分析.................. 57
4.3 讨论................. 60
5. 抗寒性与田间性状的关系分析.. 61
5.1 材料与方法..... 61
5.1.1 供试材料...... 61
5.1.2 田间试验方法.......................... 61
5.1.3 胁迫生长实验......................... 62
5.1.4 玉米抗寒性的实验室测定..... 62
5.1.5 统计分析...... 63
5.2 结果与分析..... 63
5.2.1 各组合的方差分析................. 63
5.2.2 典型相关分析......................... 64
5.3 讨论................. 67
参考文献................ 69
附图........................ 73
致 谢...................... 77
导师组意见............ 78
学位论文独创性声明....................... 79

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