旗葉蠟質(zhì)含量不同小麥近等基因系的抗旱性研究.pdf

1、本研究以多蠟質(zhì)（JM205和JM208）和少蠟質(zhì)（JM204和JM206）兩對(duì)蠟質(zhì)含量不同的近等基因系小麥為試驗(yàn)材料，采用田間旱棚方式控制土壤水分達(dá)到中度干旱水平，探討了干旱脅迫下旗葉蠟質(zhì)含量對(duì)小麥旗葉的水分利用情況、光合特性以及產(chǎn)量的影響，從基因轉(zhuǎn)錄、蠟質(zhì)含量、形態(tài)結(jié)構(gòu)、抗旱生理、產(chǎn)量形成四方面進(jìn)行全面系統(tǒng)的研究。
　　結(jié)果表明，不論是正常澆水還是干旱脅迫條件下，多蠟質(zhì)和少蠟質(zhì)品系旗葉正面或反面蠟質(zhì)形態(tài)均不同，多蠟小麥品系JM2

2、05和JM208旗葉正面和反面均覆蓋有大量的蠟質(zhì)晶體和較大的蠟質(zhì)塊，而少蠟小麥品系JM204和JM206旗葉正面和反面緊覆蓋少量蠟質(zhì)晶體。干旱條件下，多蠟質(zhì)小麥品系旗葉蠟質(zhì)含量平均為15.15mg/g，平均高出少蠟質(zhì)小麥品系79.8％，多蠟質(zhì)小麥葉片角質(zhì)層厚度約為1.24μm，少蠟質(zhì)小麥角質(zhì)層厚度大約為1.04μm，干旱處理使多蠟小麥葉片角質(zhì)層厚度顯著增加，并且與表皮細(xì)胞間出現(xiàn)間隙，這表明小麥旗葉蠟質(zhì)含量和形態(tài)與小麥的抗旱性有關(guān)。

3、>　　干旱處理后，多蠟質(zhì)小麥品系JM205和JM208旗葉水勢(shì)分別下降了0.19MPa和0.22MPa，而少蠟質(zhì)小麥品系JM204和JM206旗葉水勢(shì)分別下降了0.32MPa和0.25MPa。這說明干旱處理后，多蠟質(zhì)小麥品系旗葉水勢(shì)下降幅度明顯小于少蠟質(zhì)小品系，而且多蠟質(zhì)小麥品系水勢(shì)維持相對(duì)較高水平，另外，多蠟質(zhì)小麥品系水分散失率顯著低于少蠟質(zhì)小麥品系（P<0.05），這說明多蠟質(zhì)小麥品系脫水速度慢，保水能力強(qiáng)。
　　與正常澆水相

4、比較，受到干旱脅迫后，JM206葉片水分利用效率降低了16.3%，JM204葉片的水分利用效率降低了32.2%，干旱脅迫下的多蠟質(zhì)小麥品系JM205和JM208葉片的水分利用效率與正常條件下的無差異，并且顯著高于少蠟質(zhì)小麥品系JM204和JM206，少蠟質(zhì)小麥品系旗葉相對(duì)含水量較正常澆水條件下增加了5.1%，而多蠟質(zhì)小麥品系旗葉相對(duì)含水量是正常澆水條件下的9.8%。所以，無論是正常澆水還是干旱脅迫條件下，多蠟質(zhì)小麥品系旗葉的水分利用效率

5、以及相對(duì)含水量均明顯高于少蠟質(zhì)小麥品系（P<0.05），由此說明，干旱脅迫下，多蠟質(zhì)小麥品系抗旱節(jié)水性高于少蠟質(zhì)小麥品系。
　　另外，干旱脅迫后，少蠟質(zhì)小麥品系旗葉平均光合速率下降了9.8%，而多蠟質(zhì)小麥旗葉平均光合速率下降了7.5%，少蠟質(zhì)小麥品系旗葉的光合速率下降幅度較大，并且干旱條件下的多蠟質(zhì)品系光合速率較高。與正常澆水相比較，干旱脅迫后，多蠟質(zhì)品系JM205和JM208旗葉的Gs平均減小了5.1%，而少蠟質(zhì)品系小麥JM20

6、4和JM206旗葉的Gs明顯增加，平均增加了14.9%，與此同時(shí)，多蠟質(zhì)小麥品系旗葉E較正常澆水時(shí)平均減小10.1%，但是，少蠟質(zhì)小麥品系旗葉E比正常澆水條件下增加了13.5%。干旱脅迫條件下，光合速率的下降導(dǎo)致細(xì)胞間隙 CO2的濃度增加，多蠟質(zhì)小麥品系旗葉Ci平均增加了4.3%，少蠟質(zhì)小麥品系旗葉Ci平均增加了7.5%，多蠟質(zhì)小麥品系Ci增加幅度小于少蠟質(zhì)小麥品系。說明多蠟小麥品系抗旱性能更好。與正常澆水相比，干旱脅迫后，多蠟小麥品系

7、旗葉Fv/Fm平均下降幅度為74.9%，而少蠟小麥品系旗葉Fv/Fm平均下降幅度更大，平均下降幅度是正常澆水條件下的105.1%。以上研究結(jié)果表明，旗葉蠟質(zhì)能夠減輕干旱脅迫造成的Fv/Fm下降，使旗葉維持較高的光合速率。
　　在正常澆水條件下，整個(gè)生育期少蠟質(zhì)小麥品系的蠟質(zhì)相關(guān)基因的相對(duì)表達(dá)量是先減少后增加的。抽穗期少蠟質(zhì)小麥JM204和JM206旗葉蠟質(zhì)相關(guān)基因相對(duì)表達(dá)量低于多蠟質(zhì)小麥JM205和JM208，到開花期時(shí)，蠟質(zhì)不同

8、小麥品系蠟質(zhì)合成相關(guān)基因較抽穗期時(shí)相對(duì)表達(dá)量都減少，而到灌漿期時(shí)，基因表達(dá)量又相對(duì)提高。干旱條件下，少蠟質(zhì)小麥JM204和JM206的蠟質(zhì)相關(guān)基因相對(duì)表達(dá)量持續(xù)增加，多蠟質(zhì)JM205和JM208的蠟質(zhì)相關(guān)基因相對(duì)表達(dá)量在生育期是先增加然后隨干旱脅迫時(shí)間延長而下降。這說明受干旱脅迫后，不同蠟質(zhì)小麥通過提高蠟質(zhì)合成相關(guān)基因的表達(dá)量，從而提高旗葉中蠟質(zhì)含量，以抵御干旱脅迫。
　　干旱條件下，多蠟質(zhì)小麥品系的平均籽粒產(chǎn)量則高于少蠟質(zhì)小麥品