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1、小麦抗旱性研究进展摘要： 干旱是影响小麦产量和品质的重要环境因素,干旱胁迫下的抗旱机理非常复杂,不同发育时期的干旱胁迫对不同品种的影响各异。根据近年有关文献资料,从生理生化、生物技术(植物生长调节剂)、品种、未来发展趋势等方面,对小麦抗旱性研究所取得的进展作一概述。关键词： 小麦，干旱胁迫，生理生化，生物技术（植物生长调节剂），品种ProgressinStudiesonDroughtResistanceinWheatAbstract：Droughtisanimportantenvironmentalfactoraffectingwheatyiel
2、dandquality.Thereexistsconsiderablegeneticdiversityamongwheatcultivarsresponsibleforvariousdroughtstressunderdifferentdevelopingstages.Thispaperpresentsacomprehensivereviewoftheadvancesinstudiesofwheatdroughtresistance,whichincludesphysiologicalandbiochemical,biotechnology(pl
3、antgrowthregulator),variety,futuretrends,etc.Keywords:Wheat，Droughtstress，Physiologicalandbiochemical，Biotechnology(Plantgrowthregulator)，Variety0前言小麦是人类主要的粮食作物之一,世界上70%的小麦播种面积分布于干旱和半干旱地区,因此,研究小麦的抗旱生产对世界粮食问题的解决具有重要意义。小麦抗旱性是指在大气或土壤干旱条件下,小麦生存并形成产量的能力。多年来,各国小麦育种专家和植物生理学家从生理生化等方面
4、对小麦的抗旱性进行了大量深入的研究,并取得了一定进展。1干旱胁迫下小麦的生理生化情况17植物在干旱条件下一般会有以下几种措施来改变其生长状况:减短它们的生活周期；减少气孔导度和叶面积来减少蒸腾速率或者增加吸水量；通过渗透调节来改变细胞失水状况；通过减少存活率。干旱胁迫会导致小麦体内很多形态结构和生理生化指标的变化,比如生长状况、产量、ABA含量、脯氨酸、酶的活性等。1.1小麦抗旱性的生理基础1.1.1 形态结构与抗旱性根是植物吸收水分的主要部位,也是最先受到干旱胁迫影响的部位,根的发达程度与小麦的抗旱性有密切的关系。干旱胁迫可能会导致小麦植株高度
5、、基径、叶片数量与面积、相对含水量、穗长均变小,使其生长周期减短,减少小麦的开花率与结实率,故能影响小麦的产量。间断干旱试验[1]结果表明,株高、植株平均绿叶数、叶片干物质、单株产量、单株穗数、每穗粒数、千粒重均减少,穗长缩短,卷叶数和不育小穗数增多。小麦开花期后施加干旱处理,得知其相对含水量、叶绿素含量、叶片水势及渗透压和小麦产量均有所下降植物受到干旱的程度不同时,其产量受到的影响程度也不会一样。在小麦生长过程中对其实施轻度干旱胁迫会提高小麦的产量。如果在其开花期以后对其进行干旱处理,对其产量影响会较严重。并且随着干旱程度的增加,小麦的产量受到
6、的影响就越大。1.1.2 渗透调节物质与抗旱性植物在干旱胁迫下,为维持其平衡,体内许多代谢、合成、渗透调节物质都发生了变化。在干旱条件下,植物产生干旱信号,通过转化成其他物质来控制基因的表达和代谢的变化,从而来适应干旱的环境。此过程中渗透调节为关键一步,即合成并积累一些渗透物质(脯氨酸、甜菜碱以及其它一些无机离子等)[2],这些物质使细胞保持生物膜的完整性及细胞的失水状态,从而防止细胞失水。干旱胁迫还易导致积累活性氧簇(AOS),如过氧化物、过氧化氢、氧自由基等[3]。小麦在胁迫下会采取一般生物体的模式:直接积累并修复损伤。在干旱条件下植物产生内
7、源性激素ABA,ABA是胁迫情况下主要的植物生长素。干旱胁迫下根部信号ABA迅速积累,ABA导致气孔关闭,诱导ABA相关基因表达。ABA不仅与糖信号传导途径有关,提高植物应对多糖信号的能力,还能提高小麦灌浆期光合产物的积累。所以干旱时ABA的积累对小麦的减产现象有所缓解。通过测得的ABA、乙烯、1-氨基羧酸(ACC)的含量得知:灌浆速率快的品种都具有高含量的ABA和高比例ABA/ACC这样的共性。随着ABA的积累,植物体内的其它渗透调节物质也随之发生改变。干旱胁迫还会导致植物体内很多生理生化指标的变化,比如可溶性糖,超氧化物歧化酶(SOD),过氧
8、化氢酶17(CAT)和过氧化物酶(POD)等。它们都可以作为干旱时小麦的生理生化指标。这些生理特征的改变为干旱育种方面提供一些准则。1.
