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目的：光合作用是干旱影响玉米生长和代谢的第一环节，其变化会引起许多其他生理和农艺学方面的变化。光合作用主要分为光反应和暗反应两个阶段。本试验通过PEG6000模拟干旱，同时结合田间干旱，探讨水分胁迫对玉米光合作用及相关关键酶基因表达的影响，为玉米抗旱机理提供理论依据。方法：本试验采用水培试验和田间干旱相结合，在3叶1心时期采用不同浓度PEG6000溶液胁迫24h、48h、72h；同时田间在拔节期开始控水，在大喇叭口期、吐丝期、吐丝后10天分别测定光合气体交换参数以及叶绿素荧光参数的变化，同时对光合作用相关酶基因的表达情况进行了检测。结果与结论：当为10%和15%浓度水平PEG6000处理时，玉米幼苗叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）与蒸腾速率（Tr）均显著低于对照，玉米幼苗叶片中SOD、POD和CAT的活性和MDA的含量及磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）、丙酮酸磷酸二激酶（PPDK）、碳酸酐酶（CA）和NADP-苹果酸酶（NADP-ME）的活性和基因表达量与对照相比显著的上升，叶绿素荧光参数与对照间的差异不显著；并且其Pn、Gs和Tr在72h均显著高于24h和48h，而保护酶活性、叶绿素荧光参数随着胁迫时间的延长变化不显著，说明在轻度的胁迫下玉米会启动自身的保护机制以缓解干旱对植物的伤害，此时光合系统并未受到损伤，叶片净光合速率的下降的主要原因是气孔导度和蒸腾速率的显著降低，导致CO2和水在植物体内的交换受阻。当胁迫浓度为20%时，玉米幼苗叶片中SOD、POD和CAT的活性，PPDK、NADP-ME的活性和基因表达量显著降低，PEPC和CA显著增加；玉米叶片中MDA的积累量显著增高，基础荧光（Fo）、非光化学猝灭（NPQ）呈上升趋势，最大荧光（Fm）、可变荧光（Fv）、PSⅡ光化学效率（Fv/Fm）和φPSⅡ都显著降低。净光合速率、气孔导度与蒸腾速率均显著下降，胞间CO2浓度增大，随着胁迫时间的延长变化幅度增大。此时光合活性显著降低，而热耗散显著增加。可见，当水分胁迫程度增加，玉米幼苗叶片光合作用受到抑制；其PSⅡ光化学活性、PSⅡ的原初光能转化效率以及PSⅡ潜在活性和光化学活力均受到抑制，使光合作用显著降低。光合速率下降是由气孔因素和非气孔因素引起的。玉米在大喇叭口期，吐丝期和吐丝后10天这三个阶段受到干旱时叶片中SOD、POD、CAT的活性和MDA的含量都显著升高。说明干旱胁迫使SOD、POD、CAT等保护酶系统的活性增强，以清除活性氧减轻或避免其对细胞造成伤害。而叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度都显著低于对照，玉米叶片叶绿素荧光参数Fo和NPQ显著高于对照，Fm、Fv、Fv/Fm、Fv/Fo和φPSⅡ都显著低与对照，说明干旱使玉米叶片光合活性显著降低，而热耗散显著增加，PSⅡ光化学活性，PSⅡ的原初光能转化效率，PSⅡ潜在活性受到抑制。PEPC、PPDK、NADP-ME的活性和基因表达量在三个阶段都显著高于对照，说明干旱使PEPC、PPDK、NADP-ME基因过表达，使其活性增强，以减轻干旱对玉米光合作用的影响。