干旱胁迫对春小麦旗叶生理特征及其根系抗旱基因表达特征的影响
作者:方静; 史功赋; 魏淑丽; 程玉臣; 张向前; 王建国; 安玉; 赵小庆; 路战远
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研究干旱胁迫对春小麦旗叶生理特性的影响以及抗旱基因在根中的表达,对春小麦抗逆栽培和新品种选育具有重要意义。在大兴安岭西脚下的旱作区上,以抗旱组和水敏组的春小麦品种为试验材料,进行了干旱(干棚防雨)和控制(调水补水)两种控水处理。分析了干旱胁迫下不同春小麦品种旗叶光合指标、生理指标和根系抗旱基因表达的差异。结果表明,干旱处理与对照处理在光合特性、生理特性和根系抗旱基因表达上存在显著差异(P<0.05)。干旱胁迫下,SPAD、Pn、Tr和气孔导度的净光合速率显著下降,抗旱组的下降幅度显著低于水敏感组,而过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和脯氨酸的生理指标下降幅度显著(Pro)含量显著增加,丙二醛(MDA)含量显著降低,为90.36g·g-1,显著高于水敏感组(70.36g·g-1),MDA(19.82mol·g-1)含量显著低于水敏感组(22.05mol·g-1)。在TaXTH-7A、TaWlip19、Wdreb2和TaBAD,HB基因的表达在抗旱组较高,而在水敏感组较低。相关分析结果表明,SPAD、Tr、PN和Gs与干重显著相关,而细胞间浓度(Ci)、SOD和MDA显著负相关。总之,在干旱胁迫下,抗旱组可以积极上调根系抗氧化酶、渗透调节等相关基因的表达,以提高其旗叶在抗氧化酶(如POD和SOD)的活性,增加水溶性物质(如胞质的Pro)的含量,降低细胞内活性氧的浓度,降低其对细胞的毒性作用,有利于保持春小麦较高的光合速率,从而增强其抗旱性。