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^*

来源：干旱地区农业研究, 2022, 40(03): 46-55.

• 春小麦
• 干旱胁迫
• 光合特性
• 生理指标
• 基因表达

研究干旱胁迫对春小麦品种旗叶生理特征及其根系抗旱基因表达的影响，对春小麦抗逆栽培和新品种选育具有重要意义。在大兴安岭西麓旱作区，以抗旱组及水敏感组春小麦品种为供试材料，进行干旱(旱棚防雨)和对照(调控补水)2种水分控制处理，分析干旱胁迫下不同春小麦品种旗叶光合指标、生理指标及根系抗旱基因表达差异。结果表明，干旱与对照处理间春小麦旗叶光合特性、生理特征及根系抗旱基因表达等指标均存在显著差异(P<0.05);干旱胁迫下春小麦旗叶SPAD、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)显著降低，且抗旱组下降幅度显著低于水敏感组；而生理指标过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、脯氨酸(Pro)均显著升高，丙二醛(MDA)显著降低；其中抗旱组中Pro含量为90.36μg·g-1,显著高于水敏感组(70.36μg·g-1),MDA含量(19.82μmol·g-1)显著低于水敏感组(22.05μmol·g-1)。TaXTH-7A、TaWlip19、TaWdreb2、TaBADHb基因在抗旱组中均为高表达，在水敏感组中均为低表达。相关分析结果表明，SPAD、Tr、Pn、Gs与干重呈显著正相关，而胞间CO2浓度(Ci)、SOD、MDA呈显著负相关。总之，干旱胁迫下抗旱组春小麦可以通过主动上调根系抗氧化酶类基因、渗透调节等相关基因表达来提高其旗叶POD、SOD等抗氧化酶活性并增加Pro等水溶性物质在胞质中的含量，降低细胞内活性氧浓度，减少其对细胞的毒害作用，利于春小麦维持相对较高的光合速率，从而增强了其对干旱危害的抵御能力。

• 单位
  内蒙古大学; 生命科学学院; 内蒙古自治区农牧业科学院