渗透调节剂预处理通过胚胎结构改良提升玉米(Zea mays L.)耐盐性的机制研究

为解决盐胁迫下玉米萌发受阻问题，研究人员开展渗透调节剂(GB/proline/trehalose)种子预处理研究。通过30 mM渗透剂16 h浸泡结合50 mM NaCl胁迫实验，发现海藻糖(trhalose)预处理显著提高发芽率、根系发育及维管组织分化，脯氨酸(proline)增强胚细胞扩张，甘氨酸甜菜碱(GB)促进胚芽鞘结构发育。该研究为作物抗逆栽培提供新策略。

　　

在盐碱与非盐碱条件下，科研人员系统比较了甘氨酸甜菜碱(GB)、脯氨酸(proline)和海藻糖(trehalose)三种渗透调节剂预处理对玉米胚芽结构的影响。实验采用30 mM浓度溶液浸泡16小时，同步设置50 mM NaCl盐胁迫组。通过石蜡切片技术观察到：海藻糖组表现最优，其发芽率、根长(radicle length)、鲜重及叶片数显著提升，这与胚芽(plumule)增宽、中胚轴(mesocotyl)维管组织早期分化密切相关；脯氨酸组则通过扩大胚细胞面积，使根鲜重和干物质积累达到峰值；GB预处理特别促进胚芽鞘多层结构发育，增加中胚轴导管数量。水浸对照组在胚叶(embryonic leaf)形态建成方面具有优势。研究表明，不同渗透剂通过特异性调控胚器官发育途径，为玉米幼苗建立盐胁迫抗性奠定解剖学基础。