整合玉米杂交种的基因表达和形态特征以适应干旱胁迫

《Scientific Reports》：Integrating gene expression and morphological traits for drought stress adaptation in maize hybrids

　　

摘要

玉米是巴基斯坦第三大主要农作物，由于气候变化、农艺环境和遗传因素的影响，其产量面临挑战。为了适应日益增长的玉米需求，迫切需要培育高产杂交品种。本研究采用了7个市售基因型，通过“系×测验者”交配设计，在正常灌溉条件和50%干旱条件下，利用随机完全区组设计（RCBD）分析了干旱胁迫对玉米基因型的影响。研究收集了幼苗阶段的多种农艺性状数据，包括根长（RL）、茎长（SL）、根茎比（RSLR）、幼苗生物量（SB）、叶长（LL）、叶宽（LW）和叶面积（LA），并进行了脂质过氧化、丙二醛（MDA）浓度及酶活性分析。结果表明，所有性状均存在显著的基因型差异，并具有较高的遗传变异性。在根茎比（RSLR）和幼苗生物量方面，加性基因效应较为明显；而在根长和叶面积方面，干旱条件下的显性基因效应尤为显著。在对照和干旱条件下对抗氧化基因的表达分析显示，氧化剂与抗氧化剂之间存在激烈的竞争，以减轻胁迫的影响。据我们所知，这是少数将基因表达特征与幼苗形态反应联系起来的研究之一。本研究提供了一个与育种相关的框架，有助于更精确地选育耐旱玉米杂交品种。