不同小麥的抗旱性比較及光合特性和抗氧化酶系統(tǒng)研究.pdf

1、水分脅迫是小麥?zhǔn)艿降淖畛Ｒ姷拿{迫之一，水分脅迫下小麥的生理生化會發(fā)生變化，甚至導(dǎo)致小麥減產(chǎn)。故深入研究小麥對水分脅迫的響應(yīng)，可為小麥抗旱性鑒定評價(jià)及抗旱品種的選育提供理論基礎(chǔ)。本研究分為兩部分，首先通過比較7個(gè)不同小麥品種的抗旱性，找出抗旱性較強(qiáng)的品種和抗旱性較弱的品種，之后進(jìn)一步比較了這兩個(gè)小麥品種光合特性及抗氧化酶系統(tǒng)的差異。
　　本研究首先比較了20％聚乙二醇（PEG-6000）脅迫下7個(gè)不同小麥品種（川麥42、綿陽15、綿

2、陽11、川農(nóng)19、矮抗58、周麥21、Sy95-71）芽期和苗期抗旱指標(biāo)的變化，并利用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法計(jì)算各指標(biāo)的隸屬值，通過比較芽期、苗期各指標(biāo)隸屬值平均值的大小來確定小麥品種抗旱性的強(qiáng)弱。結(jié)果表明:芽期相對發(fā)芽率、根長、芽長與水分脅迫呈負(fù)相關(guān)性，水分脅迫程度越大這3個(gè)指標(biāo)的值越小;相對發(fā)芽率川麥42最大為87.63％，Sy95-71最低為38.52％;相對芽長川麥42最大(16.67％)，Sy95-71最小(4.38％);相對根長

3、最大的為綿陽11(35.13％)，最小的為Sy95-71(18.85％)。在芽期，利用隸屬函數(shù)綜合分析這3個(gè)指標(biāo)，旱害指數(shù)越小抗旱等級越高，得出7個(gè)小麥品種的抗旱性依次為:川麥42＞川農(nóng)19＞矮抗58＞綿陽11＞周麥21＞綿陽15＞Sy95-71。在苗期，相對含水量(RWC)與脅迫程度呈負(fù)相關(guān)性，與對照相比較，20％ PEG-6000脅迫3d后Sy95-71的相對含水量下降了37.1％，下降程度最大，川麥42相對含水量下降了25.3％，

4、下降最少;丙二醛(MDA)、超氧陰離子（O2·-）、過氧化氫(H2O2)、超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、過氧化物酶(POD)與脅迫程度呈正相關(guān)性，脅迫程度越大這6個(gè)指標(biāo)的值也越大，PEG-6000脅迫3d后這6個(gè)指標(biāo)均發(fā)生顯著變化，對脅迫3d各指標(biāo)進(jìn)行旱害隸屬函數(shù)值綜合分析得出抗旱性依次為:川麥42＞矮抗58＞川農(nóng)19＞周麥21＞綿陽11＞綿陽15＞Sy95-71。在兩個(gè)時(shí)期，根據(jù)旱害隸屬函數(shù)值和綜合排序值，將參試小麥

5、品種的抗旱性分為5類，其中川麥42抗旱性最強(qiáng)，Sy95-71抗旱性最弱。
　　在上述基礎(chǔ)上，本研究以川麥42作為抗旱性強(qiáng)的小麥品種，Sy95-71作為抗旱性弱的小麥品種，進(jìn)一步比較了這兩種小麥在水分脅迫下光合特性和抗氧化酶系統(tǒng)的差異。通過測定超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、過氧化物酶(POD)、抗壞血酸過氧化物酶(APX)、脫氫抗壞血酸還原酶(DHAR)、谷胱甘肽還原酶(GR)的酶活性、抗壞血酸(AsA)和脫氫抗壞

6、血酸(DHA)的含量以及活性氧水平來評估抗旱性不同的兩種小麥間抗氧化酶系統(tǒng)的差異;通過測定相對含水量、相對電導(dǎo)率、丙二醛、總蛋白、可溶性糖、脯氨酸含量來評估水分脅迫對細(xì)胞膜的損傷;通過測定光系統(tǒng)Ⅱ最大光化學(xué)效率（Fv/Fm）、光系統(tǒng)Ⅱ電子傳遞的量子產(chǎn)率(ΦPSⅡ)、非光化學(xué)淬滅(NPQ)和光化學(xué)淬滅(qP)來評估水分脅迫對小麥光系統(tǒng)Ⅱ光化學(xué)效率的影響;通過免疫印跡分析類囊體蛋白表達(dá)永平及蛋白可逆磷酸化的差異;通過電鏡檢測類囊體結(jié)構(gòu)來測定

7、水分脅迫對類囊體穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明:水分脅迫后，川麥42的抗氧化酶活性高于Sy95-71，且川麥42與Sy95-71相比積累了較低水平的活性氧損傷;與對照相比，水分脅迫下葉綠素?zé)晒鈪?shù)Fv/Fm、ΦPSⅡ和qP均顯著降低，NPQ顯著增加;與對照相比，川麥42中D2蛋白含量明顯減少，而Sy95-71在脅迫前后無明顯變化;與對照相比，水分脅迫導(dǎo)致兩種小麥CP29、D1、D2、CP43和LHCⅡ的磷酸化程度增加，在所有條件下，川麥42中四

8、種蛋白（D1、D2、CP43和LHCⅡ）的磷酸化水平均高于Sy95-71;川麥42的LHCⅡ緩慢去磷酸化，而Sy95-71在脅迫3d時(shí)LHCⅡ去磷酸化較明顯，與對照相比，兩種小麥的D1、D2和CP43蛋白在脅迫條件下快速去磷酸化，而Sy95-71中D1和D2蛋白在脅迫3d時(shí)有更明顯的去磷酸化速率;Sy95-71的類囊體結(jié)構(gòu)在水分脅迫1d和3d時(shí)均明顯損壞，而川麥42的類囊體結(jié)構(gòu)在水分脅迫1d時(shí)無明顯變化，僅在脅造3d時(shí)明顯損壞。所有結(jié)果