在干旱胁迫下，不同玉米（Zea mays L.）基因型中氧化还原失衡的动态、抗氧化防御网络以及由水通道蛋白介导的水分运输的调节机制

《Physiology and Molecular Biology of Plants》：Dynamics of redox imbalance, antioxidant defense network, and regulation of aquaporin-mediated water transport in contrasting maize (Zea mays L.) genotypes in response to drought stress

玉米抗旱与敏感品系的水通道蛋白、脱水蛋白及抗氧化机制研究显示PMI-PV9通过调控离子-水平衡和膜稳定性增强抗旱性，而PMI-PV4因抗氧化防御不足导致氧化爆发，该研究首次整合红ox稳态、水通道蛋白和脱水蛋白表达机制解析玉米抗旱机理。

　　

摘要

干旱是严重的环境压力因素之一，会极大地阻碍植物的生长和产量。在这项研究中，我们筛选了多种玉米基因型，并分别选出了PMI-PV9和PMI-PV4作为耐旱和敏感的玉米自交系。为了更好地理解植物的干旱应激反应机制，我们比较了这些选定的玉米基因型在水通道蛋白和脱水素表达、相对含水量、膜损伤、活性氧生成、渗透调节物质积累、ABA水平、气孔行为以及抗坏血酸-谷胱甘肽循环调节方面的差异。在干旱条件下，PMI-PV9品种的幼苗生长情况优于PMI-PV4品种。ZmPIP1;1、ZmPIP1;3和ZmTIP2;1转运蛋白以及DHN1和DREB1的表达增强，可能使PMI-PV9品种通过调节离子-水分平衡、维持细胞膨压和膜稳定性来更有效地抵御干旱。简而言之，我们的研究结果表明，由于抗氧化防御机制较弱导致细胞氧化平衡被破坏，可能是PMI-PV4品种在缺水条件下表现不佳的主要原因。据我们所知，这是首次同时整合氧化还原平衡、水通道蛋白调控和脱水素表达的研究，以深入理解不同玉米基因型的耐旱机制。总体而言，本研究强调了PMI-PV9作为育种候选系的潜力，可用于培育具有更强耐旱性的高产玉米杂交种。

图形摘要

干旱是严重的环境压力因素之一，会极大地阻碍植物的生长和产量。在这项研究中，我们筛选了多种玉米基因型，并分别选出了PMI-PV9和PMI-PV4作为耐旱和敏感的玉米自交系。为了更好地理解植物的干旱应激反应机制，我们比较了这些选定的玉米基因型在水通道蛋白和脱水素表达、相对含水量、膜损伤、活性氧生成、渗透调节物质积累、ABA水平、气孔行为以及抗坏血酸-谷胱甘肽循环调节方面的差异。在干旱条件下，PMI-PV9品种的幼苗生长情况优于PMI-PV4品种。ZmPIP1;1、ZmPIP1;3和ZmTIP2;1转运蛋白以及DHN1和DREB1的表达增强，可能使PMI-PV9品种通过调节离子-水分平衡、维持细胞膨压和膜稳定性来更有效地抵御干旱。简而言之，我们的研究结果表明，由于抗氧化防御机制较弱导致细胞氧化平衡被破坏，可能是PMI-PV4品种在缺水条件下表现不佳的主要原因。据我们所知，这是首次同时整合氧化还原平衡、水通道蛋白调控和脱水素表达的研究，以深入理解不同玉米基因型的耐旱机制。总体而言，本研究强调了PMI-PV9作为育种候选系的潜力，可用于培育具有更强耐旱性的高产玉米杂交种。

图形摘要