抗旱性不同的春小麦品种籽粒萌发期α-淀粉酶活性及其同工酶分析

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1、万方数据万方数据麦类作物学报第28卷iso—enzymesthanthedrought—sensitivecultivars．Thehighergerminationpotentialofthedrought—re—sistantcultivarsmightbecausedbytheexistenceofsomegenotypeswithhigherexpressionofa—amyl—aseiso—enzymes．a—amylaseactivitiesanda—amylaseiso—enzymescouldbeu

2、sedasselectiveindicatorsfordroughtresistanceinwheatbreeding．Keywords：Wheat；Droughtresistance；a—amylase；ActiVity；Isoenzyme春小麦为中国西北干旱半干旱地区的主要粮食作物，而西北地区春季干旱少雨，蒸发量大，春旱现象较为严重，影响了出苗率和植株形态建成，给小麦生产造成一定损失。一些抗旱性强的品种的应用[1。]，减轻了干旱对产量的影响。干旱抑制春小麦的萌发，主要表现在对胚芽鞘生长的抑制，而抗旱性不同的品种

3、受抑制程度不同。国内外就早期抗旱筛选已有较多报道，在萌发期形态方面，Morgan[引、王玮等‘4·5‘、Ashraf等‘6。、Liu等[7]认为小麦胚芽鞘的长度是预测小麦抗旱性和抗旱性鉴定的可靠指标，干旱条件下胚芽鞘的生长与后期产量形成有重要关系。Umenura等口]对水稻和Georg—kraemer等[9]对大麦种子萌发阶段a一淀粉酶活性大小变化趋势研究显示，随着种子萌发的进行，a一淀粉酶活性迅速增强，淀粉水解速率加快，之后随着底物的减少而迅速下降。Francisco等[101通过Northern-blot和原位

4、杂交技术检测到萌发期小麦种子中旷淀粉酶基因的表达部位和酶蛋白合成及变化规律；赵玉锦等[1妇通过对萌发速率不同的水稻品种理一淀粉酶同工酶分析表明，萌发速率较快的品种，a一淀粉酶同工酶条带多于速率较慢品种。近年的研究指出，a一淀粉酶活性大小可能是胚芽鞘生长研究的重要突破口[12

5、。虽然对萌发阶段a一淀粉酶活性的变化已有研究，但关于干旱胁迫对抗旱性不同的小麦品种a一淀粉酶同工酶表达的影响以及同工酶与胚芽鞘生长的关系少有研究报道。笔者选用甘肃、青海两省育成的主要春小麦抗旱品种和农家抗旱品种为主要材料，以干旱敏感品种为参照，

6、研究干旱胁迫与非胁迫下不同抗旱性品种萌发阶段的主要形态指标、a一淀粉酶活性及其同功酶表达，探讨干旱胁迫对n一淀粉酶活性及其同工酶的影响，以期为小麦抗旱机理研究、抗旱性鉴定及育种提供科学依据。1材料与方法1．1材料本实验选用了9个春小麦品种，其中5个品种抗旱性较强，4个品种为干旱敏感的材料。抗旱品种包括中国科学院西北高原生物研究所培育的“高原671”[妇和“高原602”[扪、甘肃省定西地区旱作农业研究中心培育的“定西24”以及农家品种“和尚头”和“老芒麦”，干旱敏感品种包括中国科学院西北高原生物研究所培育的“高原20

7、5”、“高原448”和“高原V028”及从国际玉米小麦研究中心引进种植的“波他姆”。品种在干旱条件下的产量是鉴定抗旱品种的重要指标之一[13

8、，这5个抗旱品种在甘肃和青海干旱地区多年种植，产量稳定，抗旱效果明显，这4个干旱敏感品种适宜水地种植，旱地种植大幅度减产。1．2方法1．2．1萌发处理每个品种筛选籽粒饱满完整的种子，10％的次氯酸(HClo)消毒10min后蒸馏水冲洗，各品种分别设立干旱和对照两个处理，每个处理重复3个培养皿，每个培养皿中摆100粒于双层滤纸上，28℃暗培养。干旱胁迫处理(T)的每天添加6mL

9、20％聚乙二醇(PEG6000)；对照(CK)即非胁迫处理的每天添加6mL蒸馏水。1．2．2胚芽鞘形态指标和a一淀粉酶活性测定于暗培养的第3天分别取各品种处理(T)和对照(CK)的种子各20粒，测定胚芽鞘长度、胚根数和主胚根长度，计算抑制率。部分样品用3，5一二硝基水杨酸测定a一淀粉酶活性[1引，重复3次。抑制率(I)按下式计算：工(％)一[(CK一丁)]／CK×100％1．2．3a一淀粉酶同工酶分析于暗培养的第3天取28℃培养下各品种1．og，按1：10(w／v)加入样品提取液(11．98g蔗糖和O．606gTr

10、is定容至100mL)，在冰浴中匀浆，4℃12ooO转冷冻离心20min，上清液于一20℃保存备用。点样前置70℃水浴中10min钝化8～淀粉酶。用非变性聚丙烯酰胺凝胶垂直板电泳分析a一淀粉酶同工酶[151。电泳分离胶浓度10％，浓缩胶浓度5％，上样量6“L，电压80V，电泳4h。电泳毕，将胶板置于1．5％的可溶性淀粉溶液(O．2mol／L乙酸配制)中37℃