小麦胚中不同形态多胺含量的变化及其与耐旱性的关系

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1、作物学报ACTAAGRONOMICASINICA2016,42(8):12241232http://zwxb.chinacrops.org/ISSN0496-3490;CODENTSHPA9E-mail:xbzw@chinajournal.net.cnDOI:10.3724/SP.J.1006.2016.01224小麦胚中不同形态多胺含量的变化及其与耐旱性的关系1,2321,2,*杜红阳刘骨挺杨青华刘怀攀12周口师范学院生命科学与农学学院/植物遗传与分子育种重点实验室,河南周口466001;河南农业大学农学

2、院/河南粮食作物协同3创新中心,河南郑州450002;中国农业大学生物学院,北京100193摘要:为解析发育籽粒胚中不同种类和不同形态多胺在小麦耐旱机制中的作用,以强抗旱性的洛麦22和弱抗旱性的豫麦48为材料,于小麦花后第10天施以根际自然干旱、喷施外源多胺及其合成抑制剂处理,研究不同类型多胺含量变化及其与品种耐旱相关生理指标和产量相关性状的关系。干旱胁迫处理10天内,2个品种籽粒胚中游离态腐胺(Put)、亚精胺(Spd)和精胺(Spm)以及酸可溶性共价结合态多胺(ASCC-PA)含量均上升,尤其是豫麦48的

3、游离态Put一直表现为急剧升高趋势。干旱处理前期两品种籽粒中游离态Spd和Spm的上升幅度没有明显差异,处理后期洛麦22中Spd和Spm的上升幅度明显大于豫麦48;两品种胚中的酸不溶性共价结合态腐胺(AISCC-Put)含量前期均较低,到后期洛麦22的AISCC-Put含量上升明显。外源Spd和Spm处理后,不仅显著提升了干旱胁迫后期豫麦48胚的游离态Spd和Spm的含量,并且提高了旗叶相对含水量和籽粒相对干物质增长速率,降低了旗叶相对质膜透性,抗旱性得到改善。MGBG处理强烈抑制了洛麦22胚中游离态Put向

4、Spd和Spm转化,也明显降低小麦的抗旱性。外施菲咯啉显著抑制了干旱胁迫所诱导的AISCC-Put增加,同时也降低了小麦对干旱胁迫的抗性。上述结果暗示花后胚中游离态Put向游离态Spd、Spm和AISCC-Put的顺利转化可以提高小麦抗干旱能力。关键词:干旱胁迫;小麦籽粒胚;多胺DynamicsinContentsofDifferentTypesofPolyamineinWheatEmbryosandItsRelationshipwithResistancetoDroughtStress1,2321,2,＊D

5、UHong-Yang,LIUGu-Ting,YANGQing-Hua,andLIUHuai-Pan1CollegeofLifeScienceandAgronomy/KeyLaboratoryofPlantGeneticsandMolecularBreeding,ZhoukouNormalUniversity,ZhoukouHenan2466001,China;AgronomyCollege/TheCollaborativeInnovationCenterofHenanGrainCrops,HenanAgric

6、ulturalUniversity,Zhengzhou3Henan450002,China;CollegeofBiologicalScience,ChinaAgriculturalUniversity,Beijing100193,ChinaAbstract:Thisstudyaimedatunderstandingthefunctionsofdifferentkindsofpolyamineindevelopingembryosofwheatunderdroughtstress.Thedroughtresis

7、tantvariety“Luomai22”andthedrought-sensitivevariety“Yumai48”weretreatedfor10dayswithdroughtstress(DS)andDSplusexogenouspolyamines(SpdandSpm)andinhibitors(MGBGandO-Phen)onthe10thdayafteranthesis.Inbothvarieties,thelevelsoffreePut,Spd,andSpmandthecontentofaci

8、dsolublecovalentlyconjugatedpoly-amines(ASCC-PA)increasedunderDStreatment,particularly,thefreePutcontentinYumai48increasedrapidlyandcontinu-ouslyduring10daysaftertreatment.TheincreasedmagnitudeoffreeSp