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《河北农业大学》 2006年
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小麦幼苗水分利用效率生理差异与相关基因的cDNA-AFLP分析

郭秀林  
【摘要】:水分亏缺是粮食生产的主要限制因素之一。小麦是主要粮食作物,其抗旱节水性受到国内外的高度重视。研究认为,培育高水分利用效率的作物对于节水和产量提高皆为有效的策略。作物的水分利用效率(WUE)是受多基因控制的数量性状,同时受到多种外界环境因素的影响,因此要选择最适的WUE控制性状以及生理基础相对较难。尽管如此,作物的WUE因其将水分和产量相结合这一优势,目前仍然作为抗旱筛选的首选指标之一。但是,不同种植条件、不同作物品种间高WUE的机制并非一致,影响WUE的主因子也不尽相同。因此,对WUE生理机理的研究尤为重要。近年来的研究表明,作物的WUE是可遗传的性状,通过QTL在小麦上也找到了控制高WUE的位点。同时,通过导入控制高光合或低蒸腾的基因,实现了小麦的高WUE。目前能够克隆到的控制高WUE的基因相对很少,可以用于转基因的有效基因就更加缺乏。为此,本研究以旱地小麦西峰20、水地小麦石4185和水旱兼用旱优118三个品种为试材,首先对渗透胁迫条件下影响小麦苗期WUE的生理基础差异进行了比较研究,同时采用cDNA-AFLP技术,对渗透胁迫诱导差异表达基因进行了分离和克隆。实验结果如下: 不同水旱地小麦品种叶片和单株的水分利用效率不同。首先表现在:正常条件下,水地品种4185的光合速率高于旱地品种西峰20,而蒸腾速率和气孔导度低于旱地品种,因而正常条件下水分利用效率较高;随着渗透胁迫处理,水地品种4185和水旱兼用小麦旱优118的光合速率降低幅度大于早地品种西峰20,因而叶片水分利用效率随胁迫处理呈显著降低趋势;而早地品种西峰20叶片水分利用效率随胁迫处理不但不降低,反而稍有升高;其次:不同品种叶片离体失水速率不同,胁迫前期旱地小麦失水大于水地和水旱兼用品种;同时:正常条件下,不同品种叶片和根系渗透势不同,渗透胁迫后都随表现出上升的趋势,但不同品种之间变化规律不一致。 不同水分利用效率的品种,其抗旱方式存在着差异:正常浇水条件下,水地品种因其较高的水分利用效率而高产,而旱地小麦靠较大的蒸腾拉力吸收有限水分;在遭受干旱胁迫后,水地品种最大限度地关闭气孔减小蒸腾,而旱地品种仍然通过较大的蒸腾拉力吸收水分以维持生命。相比较而言,水地品种具有较强的抗旱性,而旱地品种耐旱性更强。从生理性状的变化趋势发现,水旱兼用小麦旱优118更类似于水地小麦4185。
【学位授予单位】:河北农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:S512.1

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
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【同被引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
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【相似文献】
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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