玉米是集粮、经、饲于一体的重要农作物,黑龙江省地处地球三大黄金玉米生产带之一,其播种面积占全国第一,在保障国家粮食安全上地位举足轻重。由于气候原因,黑龙江省常受季节性、不可预测性干旱的影响,导致玉米减产。因此,探究提高玉米耐旱性的有效方式对于黑龙江省玉米生产及我国粮食安全具有重要意义。丙三醇(Gly)是一种无毒无害且可降解的糖醇,能够促进植物生长,并在调控植物对逆境的响应中发挥重要作用,但丙三醇调控玉米适应水分胁迫的机制鲜有报道。本试验以玉米品种‘郑单958’为材料进行水培试验,利用浓度为20%的聚乙二醇(PEG-6000)模拟水分胁迫,通过研究水分胁迫下外源丙三醇对玉米幼苗生长、光合特性、抗氧化系统及渗透调节的影响,阐明外源丙三醇对玉米幼苗抗旱能力的调控机理,并为玉米抗旱性栽培提供理论基础和技术支持。主要研究结果genetic population如下:(1)3 mM是外源丙三醇缓解水分胁迫对玉米幼苗生长抑制作用的最佳浓度。利用研究0、0.5、1、3和5 m M五种不同浓度丙三醇对水分胁迫条件下玉米幼苗形态、生物量及根系表征等指标的影响发现,随着丙三醇浓度的升高,玉米幼苗各生长指标均呈先升高后下降的趋势,其中3 m M丙三醇调控效果最佳。(2)外源丙三醇能够缓解水分胁迫对玉米幼苗生长的影响。通过研究外源丙三醇对水分胁迫条件下玉米幼苗地上部形态、根系表征及生物量等指标的影响发现,水分胁迫下,外源丙三醇提高了玉米幼苗的株高、叶面积、地上部干重、根干重、总根长、根表面积和根体积,其中3 m M丙三醇对各指标的提高幅度分别为26.57%、33.01%、53.01%、20.72%、16.17%、17.19%和44.13%,说明外源丙三醇缓解了水分胁迫对玉米幼苗生长的抑制作用。(3)外源丙三醇有效缓解水分胁迫对玉米幼苗光合系统的伤害。通过研究外源丙三醇对水分胁迫下玉米幼苗光合指标的影响发现,水分胁迫下,外源丙三醇增加了玉米幼苗气孔的开度,增加幅度为321.57%;提升叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、叶片胞间二氧化碳浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)以及光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光化学效率(F_v/F_m)和PSⅡ潜在活性(F_v/F_o),上升幅度分别为52.84%、28.49%、22.24%和41.22%;提高了玉米幼苗叶片的叶绿素a(Chla)和叶绿素b(Chlb)含量,提高幅度分别为13.85%和6.67%;增强玉米幼苗核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)活性,增加幅度分别为16BI 10773 IC50.92%～177.96%和11.61%～107.02%。说明外源丙三醇减轻了水分胁迫对玉米幼苗光合系统的伤害,维持玉米幼苗的光合作用能力,促进玉米幼苗在水分胁迫下的生长发育和生物量积累。(4)外源丙三醇增强水分胁迫下玉米幼苗叶片及根系的抗氧化能力。通过研究外源丙三醇对水分胁迫下玉米幼苗活性氧代谢及抗氧化系统相关指标的影响发现,水分胁迫下,外源丙三醇显著降低玉米幼苗叶片和根系中超氧阴离子自由基(O_2~(·-))产生速率、过氧化氢(H_2O_2)含量和膜脂过氧化物丙二醛(MDA)含量,叶片降低幅度分别为4.BAY 73-4506体外34%～15.96%、9.58%～16.16%和3.24%～18.71%,根系降低幅度分别为12.01%～30.23%、14.22%～17.10%和13.06%～18.94%;增强了玉米幼苗叶片和根系中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)及抗坏血酸过氧化物酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性;提高了玉米幼苗叶片和根系抗氧化系统中非酶物质抗坏血酸(As A)和还原性谷胱甘肽(GSH)的含量,叶片提高幅度分别为6.85%～45.54%和4.03%～29.17%,根系提高幅度分别为8.71%～50.14%和6.63%～24.99%。说明外源丙三醇维持了水分胁迫下玉米幼苗较高的抗氧化酶活性和As A-GSH循环的稳定性,有利于细胞内活性氧的清除,提高玉米幼苗对水分胁迫的抵抗能力。(5)外源丙三醇增强水分胁迫下玉米幼苗叶片及根系的渗透调节能力。通过研究外源丙三醇对水分胁迫下玉米幼苗叶片和根系的渗透调节物质含量及叶片相对含水量(RWC)的影响发现,水分胁迫下,外源丙三醇处理进一步提高了玉米幼苗叶片及根系的脯氨酸和可溶性蛋白含量,叶片提高幅度分别为4.68%～26.25%和1.95%～27.19%,根系提高幅度分别为4.14%～6.68%和36.04%～48.45%;并提高了RWC,提高幅度为7.88%～16.01%,说明外源丙三醇维持水分胁迫下玉米幼苗细胞渗透压,增强玉米幼苗的渗透调节能力,从而提高玉米幼苗抗旱性。