玉米种胚和幼苗内多胺调控与耐寒性的关系低温冷害影响玉米种子发芽、出苗和幼苗生长，最终降低玉米产量。研究植物耐寒机理以及探索提高植物耐寒能力的途径一直是各国学者研究的热点。多胺是生物体内具有生物活性的一类低分子量脂肪族含氮碱，在植物对环境胁迫的响应中起到重要作用。本文在筛选出耐寒型玉米自交系黄C和低温敏感自交系Mo17的基础上，以这两个自交系为材料，开展了玉米种胚和幼苗内多胺调控与耐寒性关系的研究。主要研究结果如下：试验对玉米9个自交系发芽和苗期的耐寒性进行了鉴定，在常温(25℃)和低温(11℃)胁迫下分别测定了种子发芽特性及幼苗素质的各项指标。以各性状低温与常温下测定值的比值(相对值)作为耐寒性评价指标。结果表明，在低温逆境下，苗比根对低温更敏感，耐寒自交系的根和幼苗总干重未下降。通过聚类分析，解决了由于性状相对值差异微小而难以评价自交系耐寒性的问题，将自交系分成了耐寒、中等耐寒和低温敏感3类。相关性分析表明，相对发芽率、相对幼苗总干重、相对地上部苗干重、相对根干重之间显著相关，是较好的耐寒性评价指标。9个自交系中，黄C耐寒性较好，自交系Mo17则对低温较敏感。探讨了低温吸胀期种胚多胺含量变化与种子耐寒性的关系。在5℃低温吸胀胁迫期间，黄C和Mo17种胚的腐胺(Put)含量降低，亚精胺(Spd)、精胺(Spm)和丙二醛(MDA)含量增加。低温吸胀对黄C的发芽率无显著影响，使发芽势降低，发芽时间延长，而Mo17的3个发芽指标均受抑制。在吸胀的5个时期(0、12、24、36、48h)，黄C种胚Spd和Spm含量较Mo17高，而Put和MDA含量较Mo17低。黄C的(Spd+Spm)／Put值较Mo17高，Put／PAs值较低。(Spd+Spm)／Put值与MDA含量呈负相关，Put／PAs值与MDA呈正相关。在低温吸胀48h处理中，施加0.5mM的外源Put对黄c和Mo17种胚MDA含量及3个发芽指标无显著影响。0.5mM的外源Spd和Spm显著降低了黄C和Mo17种胚MDA含量，不同程度的提高了两自交系种子的发芽能力。2.0mM的甲基乙二醛双脒基腙(MGBG)(Spd和Spm合成抑制剂)处理显著增加了两自交系种胚中MDA含量，降低了种子发芽率和发芽势，延长了平均发芽时间。可见，在低温吸胀期，种胚内Spd和Spm含量增加对种子吸胀冷害具有缓解作用，具有较高的(Spd+Spm)／Put值是玉米自交系种子耐寒的重要生理特征。研究了低温胁迫下，玉米幼苗体内多胺含量变化与幼苗耐寒性的关系。5℃低温胁迫后，黄C和Mo17幼苗体内的多胺合成酶精氨酸脱羧酶(ADC)和鸟氨酸脱羧酶(ODC)活性上升，ODC活性大于ADC，Put含量增加，Spd和Spm含量降低，质膜相对透性和MDA含量增加。常温恢复生长3天后，多胺含量和合成酶活性下降。黄C幼苗的Put／PAs值较低而(Spd+Spm)／Put值较高，Mo17则相反。MDA含量和质膜相对透性与Put／PAs值呈极显著正相关，与(Spd+Spm)／Put值呈显著负相关。低温胁迫前施加0.5mM的外源Spd和Spm显著降低幼苗体内的MDA含量和质膜透性，而0.5mM Put处理效果与对照差异不明显。1.0mM MGBG处理后，MDA含量和质膜透性显著增加。结果表明，低温胁迫下多胺含量的变化与自交系幼苗的耐寒性密切相关，(Spd+Spm)／Put值较高是玉米自交系幼苗耐寒的重要生理特征之一。研究了低温胁迫下，外源多胺Put、Spd和Spm对黄C和Mo17幼苗体内的抗氧化酶活性、Pro和MDA含量及幼苗生长的影响。5℃低温胁迫后，耐寒自交系黄C幼苗的过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超歧氧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及脯氨酸(Pro)含量高于低温敏感型自交系Mo17，而MDA含量低于Mo17。0.2mM的外源Put对CAT、POD、SOD和APX活性、Pro和MDA含量及幼苗干重影响不显著，但抑制了幼苗的长度。0.2mM的外源Spd和Spm显著增加低温胁迫下玉米幼苗的抗氧化酶活性，增加了Pro含量，并降低幼苗中MDA含量和幼苗长度，使幼苗干重显著增加。表明，外源Spd和Spm有利于提高幼苗的抗氧化酶活性，增强玉米幼苗的低温逆境适应能力。以外源多胺Spd和Spm对种子进行引发，探讨了多胺引发处理对玉米种胚吸胀冷害耐性和种子发芽能力的影响。种子在15℃下，经0.25mM Spd和0.25mM Spm引发72h后，在5℃低温下吸胀不同时间(12、24、36和48h)，结果表明，Spd和Spm引发处理后，黄C和Mo17种胚Put、Spd和Spm含量显著增加，引发提高了胁迫期间两自交系种胚内POD、CAT、SOD和APX的活性，增加了可溶性蛋白质和Pro含量，降低了种胚渗出液中的核苷酸含量，同时显著提高发芽率，并显著缩短平均发芽时间。低温吸胀48h后，与对照比，Spd和Spm引发分别提高种子发芽率7％～30％和3％～25％，分别缩短平均发芽时间约1.2d和0.96d～1.33d。在低温吸胀的不同时期，黄C种胚POD、CAT、SOD和APX活性，Pro和可溶性蛋白质含量及种子发芽率总体高于Mo17，核苷酸含量及平均发芽时间小于Mo17。表明Spd和Spm引发能提高玉米种胚对低温吸胀胁迫的耐性，缓解低温胁迫对种子的伤害，提高玉米种子发芽能力。以沙、水和水杨酸(SA)引发及SA+ADC抑制剂D型精氨酸(D-Arg)+ODC抑制剂二氟甲基鸟氨酸(DFMO)和SA+MGBG组合引发处理，研究了引发后玉米种胚和幼苗中多胺含量的变化及其与种子和幼苗耐寒性的关系。经沙、水和0.2mM SA引发种子72h后，种子在5℃低温吸胀胁迫48h。结果表明，沙、水和SA引发处理不同程度的提高了低温吸胀胁迫下黄C和Mo17种胚的Put、Spd和Spm含量，降低了种胚的MDA含量和质膜透性，同时提高了发芽率，并缩短平均发芽时间。在低温吸胀胁迫下，0.2mM SA+2.0mM D-Arg+2.0mM DFMO(组合A)处理显著降低了两自交系种胚Put、Spd和Spm含量。0.2mM SA+2.0mM MGBG(组合B)处理显著降低了两自交系种胚Spd和Spm的含量，但增加了Put含量。两个组合引发均显著增加种胚的MDA含量和质膜透性，降低种子发芽率，延长平均发芽时间。SA引发处理后玉米种胚的多胺含量较高，MDA含量和质膜透性较低，发芽率高，平均发芽时间短，引发提高种子耐寒性的效果较好。引发后种子低温吸胀48h后再转入25℃下生长7d的幼苗，沙引发处理使两自交系苗(地上部)的Put、Spd和Spm含量不同程度的增加。沙、水和水杨酸引发提高了低温吸胀胁迫后两自交系幼苗的根长、苗高、根和苗干重，增加了叶绿素a、类胡萝卜素及叶绿素总含量。组合A和B引发处理不同程度的降低了黄C和Mo17幼苗的根长、苗高、根和苗干重，降低了叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素及叶绿素总含量。两组合引发处理后，玉米种胚内多胺含量较低，幼苗的耐寒性下降。说明，沙、水和水杨酸引发能通过调节多胺含量的增加来诱导提高玉米种子和幼苗的耐寒性。