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1.3 玉米幼苗生长发育的研究概况
玉米作为经济作物之一，又是粮食的副产品，在当前市场经济迅速发展的过程中，玉米是改善人民生活、出口贸易重要的物质之一，对发展农业、畜牧业具有十分重要的意义。为了提高玉米的产量和品质，在农业栽培技术和作物育种上开展各种研究的同时，掌握作物个体发育中对外界环境条件营养元素需要也是极为重要的。早在1983年汤锡坷、李国凤[27]就开始这方面的研究，他们研究提出低浓度(0.5ppm)的氯化铈对玉米幼苗的生长有刺激作用；高浓度(5.0ppm)则有抑制作用，在受抑制的根内，两种酶的同工酶带的数目减少，而存的酶带的相对强度有所提高。叶鹏武[28]用浓度小于等于0.0075mmol/ L的CoCl2 溶液处理，不但在一定程度上能提高玉米种子的发芽率，而且在干旱胁迫下可以促进玉米幼苗的生长。黄真池等[29]研究认为Cu2+、Cd2+、Hg2+3种重金属离子抑制玉米幼苗根系和叶片的生长使根系和叶片中可溶性蛋白含量增加，对SOD和POD活性的影响因离子种类浓度和器官类型的不同而存在差异，Cd2+ 明显抑制叶片叶绿素的合成。熊英杰等[30]研究认为缺镁降低了玉米幼苗根系活力，干扰N元素代谢，影响植物体内离子平衡，导致离子在地上部和根中的含量发生变化。黄丽华、李充璧[31]研究发现在Cu2+和Zn2+的胁迫下，玉米幼苗生长发育受到抑制，较高浓度的Cu2+和Zn2+显示较高的毒性。低温造成的玉米产量不稳、质量不高是我国粮食安全的一个主要问题。陈民生等[32]研究发现低温影响玉米种子的萌发进程，在20～32.5 ℃范围内，各玉米样品的发芽势、发芽率和发芽指数和活力指数指标均随着温度的升高而升高，达到一定的温度后出现下降趋势。郭志强等[33]研究表明A、B两种药剂处理明显提高了低温胁迫下玉米幼苗的苗高、干物重、叶面积以及叶绿素含量，起到了良好的壮苗作用。同时，有研究表明真菌和植物提取液也会对玉米幼苗的生长发育产生一定的影响。陆宁海等[34]研究表明应用哈茨木霉后小麦、玉米幼苗的株高、根系长度及鲜重明显增加，光合作用增强，呼吸作用不变，叶绿素含量增加；小麦、玉米幼苗的β-1,3-葡聚糖酶、过氧化物酶活性显著增加,幼苗的抗病性增强。李少朋等[35]研究发现，丛枝菌根真菌AMF与外源钙协同作用有利于提高玉米的干质量，促进了苗期玉米生长。唐秀丽等[36]研究表明黄顶菊水提液能够抑制玉米幼苗生长，且含量越大，作用效果越明显。
1.4 本研究的目的和意义
玉米不仅高产稳产、增产潜力大，而且生产成本低、经济效益好，又具有食用、饲用和多种工业用途。但目前我国玉米品种单一，基本上普通玉米，质量较低。因此玉米育种时，提高秧苗的素质，提高抗病能力，缩短缓苗期，提高生长势，对玉米优质高产栽培是至关重要的。
肌醇对提高植物种子的发芽率、花粉的萌发以及幼苗抵御逆境的能力等都有非常重要的作用。近年来研究表明，植物细胞存在一个与动物相似的肌醇磷脂（PI）信息系统,这个系统介导了冷、盐、光、激素等外界信号的传递,调节了细胞内Ca2+ 水平[12]。钙作为植物的第二信使，对环境信号内源激素、激素信号等许多刺激有灵敏反应。外界各种环境刺激如低温高温干旱和盐碱等都能引起细胞质中Ca2+ 浓度周期性的上升与下降，产生信号，该信号通过CaM传导，进一步调节细胞生理反应[37]。Ca2+ 参与的信号转导过程一方面依靠浓度的震荡传递信号，另一方面依靠其下游功能蛋白（如蛋白激酶/蛋白磷酶）级联放大信号。
但肌醇与Ca2+ 对玉米幼苗生长发育的协同作用研究还未见报道。本研究旨在采用化学调控手段，利用肌醇与Ca2+ 协同作用，不仅能够提高玉米抗性能力，而且可以提高玉米根系的生长活力，从而减轻生产实际中因各种不良外界因子引起的玉米低产，达到提高秧苗素质，促进苗体强壮生长、缩短苗期的目的，为玉米优质高产打下基础。