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玉米是中国北方地区最主要的栽培作物,具有产量高、管理简单等优点,但北方春种植玉米时由于气温低,常遇到“倒春寒”天气,使得玉米播种后种子发芽缓慢、活力降低、出苗差、出苗不齐,导致植株间生长势差异大,最终造成减产减收,因此促进玉米种子萌发期对低温胁迫的耐受性,对提高玉米产量具有重要意义。油菜素内酯在植物响应低温胁迫中发挥重要作用,然而其在玉米种子萌发期对低温胁迫响应的作用机理尚不清楚,本研究以玉米主栽品种先玉335为试材,分析了外源BR缓解低温胁迫下玉米种子萌发的生理机制,结果表明:1.EBR对低温胁迫玉米种子浸种处理后,经响应面分析(RSA),浸种浓度和浸种时间组合为0.01037mM和23.924h下,玉米种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、幼苗胚芽鞘长、根长、幼苗鲜质量和幼苗干质量等8个指标综合评判最优,筛选得到EBR促进低温胁迫下玉米种子萌发的最适浓度为0.01 mM。2.EBR浸种处理后,种子的发芽势和活力指数均显著高于未经EBR预处理,分别比未经EBR预处理提高22.2%和14.1%,玉米幼苗生物量均显著高于未经EBR处理,幼苗总鲜重提高了26.9%,单株鲜重提高了24.2%,幼苗总干重提高了53.3%,单株干重提高了57.1%,表明外源应用EBR能有效缓解低温胁迫对玉米种子萌发和幼苗生长的抑制作用。3.EBR浸种后,可溶性蛋白含量2d时高于对照19.4%,可溶性总糖含量4d时高于对照17.2%,脯氨酸含量8d时高于对照69.0%;种子浸出液核苷酸含量整体低于对照处理,而种子淀粉酶活性均比对照高,表明EBR浸种可通过促进低温胁迫下玉米种胚的渗透调节物质含量的积累,从而促进玉米种子萌发,增强了耐低温的能力。4.EBR浸种处理后,种胚超氧自由基(O2-)含量降低幅度达到17.6%,相对电导率降低幅度达到14.7%,MDA含量降低幅度达到54.7%,而抗氧化酶(包括SOD、POD、 CAT和GR等)的活性均显著升高,最大升高幅度分别为96.7%、24.8%、28%和61.7%,同时非酶类抗氧化物质GSH的含量也显著升高,升高幅度达到30.0%,明显减少了低温胁迫对种胚的氧化伤害,表明低温胁迫下EBR可通过诱导玉米种子抗氧化能力的提高而缓解低温胁迫对其的伤害。5.EBR浸种处理后,玉米种子一氧化氮(NO)的积累增加,使用NO清除剂c-PTIO和NO合成酶抑制剂L-NAME处理后,种胚中CAT、POD和脯氨酸含量有所下降,但是外源NO可提高种胚中CAT、POD和脯氨酸的含量,表明EBR诱导的玉米种胚抗氧化能力增加是通过NO介导的。低温胁迫诱导玉米幼胚中P5CS1、CBF1、CBF3和COR15a等基因的表达,EBR处理基因表达进一步提高,而c-PTIO和L-NAME处理基因表达降低;NO供体SNP则提高了这些基因的表达,这表明BR可能通过NO途径调控低温响应基因的表达。说明外源EBR可通过NO途径增强玉米种胚抗氧化能力和调控低温响应基因的表达,进而提高低温胁迫的耐受性。