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抗旱小麦品种长武134耐旱的生理与分子机制研究

杨淑慎  
【摘要】:本文以抗旱性弱的小麦品种郑引1号为对照,在-1.0MPaPEG6000胁迫下,研究了长武134小麦苗期的水分代谢、渗透调节、抗氧化系统的变化,以及水分胁迫诱导蛋白的产生及与水分状况的关系,旨在揭示抗旱小麦品种长武134耐旱的生理与分子机制,为小麦抗旱育种提供理论依据。 研究结果表明,在水分胁迫条件下,长武134小麦体内的相对含水量、水势、气孔导度、蒸腾速率大于郑引1号,而水分饱和亏小于郑引1号。表明,在水分胁迫下,抗旱小麦长武134有较强的抗失水能力。 渗透调节是植物适应干旱逆境的重要生理机制。在-1.0MPa水分胁迫下,长武134渗透调节物质可溶性糖、脯氨酸、K~+的含量,在水分胁迫初期,都低于郑引1号,而在胁迫一定时间后,长武134这三项指标稳定持续上升,最后高于郑引1号。充分表明,长武134在持续干旱胁迫中渗透调节能力强,能更好地维持小麦体内较正常的水分代谢。 在-1.0MPa水分胁迫下,抗氧化系统的研究结果显示,抗旱性强的小麦品种长武134的保护酶系统在逆境下活性显著提高,具有较强清除体内代谢过程中产生的活性氧的能力,保护细胞结构免受损伤,非保护酶系统的变化较稳定。而抗旱性弱的小麦品种郑引1号保护酶系统活性相对明显较弱,但非酶促系统抗氧化物质含量较高,总体抗氧化能力较弱。这个区别也可能就是长武134具有较强抗旱性的主要原因之一。 在-1.2MPa水分胁迫下,从抗旱性强的小麦长武134幼芽中诱导出39.5kD的水分胁迫诱导蛋白和48.5kD的水敏感蛋白,并成功的对2个蛋白进行了纯化。 选择Tris-Gly电极缓冲液,有效地将2个蛋白转印于PVDF膜上,对膜上的蛋白进行了N-末端测定。测得水分胁迫诱导蛋白的N-末端氨基酸序列为SKIKIGINGF,在GenBank中查知,其为3-磷酸甘油醛脱氢酶。


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