小麥抗氧化物質(zhì)對(duì)低溫的動(dòng)態(tài)響應(yīng)及相關(guān)基因差異表達(dá)分析.pdf

1、植物的生長(zhǎng)發(fā)育受到很多因素額影響，例如:溫度，光照，水分，重金屬，病蟲(chóng)害等，其中低溫是對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量影響最大的逆境條件之一。黑龍江是我國(guó)北方高寒地區(qū)，冬季氣溫低且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，冬小麥能否在黑龍江省穩(wěn)定越冬一直是育種上一個(gè)值得突破的問(wèn)題。2007年，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)小麥育種研究室成功培育出東農(nóng)冬麥1號(hào)新品種，使得冬小麥在高寒地區(qū)種植成為可能。前人已經(jīng)在東農(nóng)冬麥1號(hào)的抗寒機(jī)理方面做了大量的研究，但對(duì)于如何準(zhǔn)確評(píng)價(jià)抗氧化水平對(duì)于小麥抗寒性的影響機(jī)制

2、尚未完全揭示。
　　本試驗(yàn)選取抗寒性差異顯著的3個(gè)小麥品種即強(qiáng)抗寒品種“東農(nóng)冬麥1號(hào)”、弱抗寒品種“濟(jì)麥22”和不抗寒品種“中國(guó)春”為材料，田間生理試驗(yàn)取樣設(shè)置在低溫馴化期和封凍期，室內(nèi)通過(guò)模擬低溫環(huán)境對(duì)分蘗節(jié)進(jìn)行取樣，通過(guò)測(cè)定3個(gè)小麥品種間活性氧含量及抗氧化酶活性，抗氧化劑含量，明確低溫下不同抗寒品種的小麥間活性氧含量的動(dòng)態(tài)變化及調(diào)節(jié)機(jī)制。通過(guò)室內(nèi)模擬低溫和田間真實(shí)情況的比較分析，判斷室內(nèi)模擬低溫處理能否較好的評(píng)價(jià)田間的真實(shí)情況

3、，為探究室內(nèi)抗氧化指標(biāo)的快速鑒定方法奠定基礎(chǔ)。同時(shí)選取“東農(nóng)冬麥1號(hào)”和“中國(guó)春”作為試驗(yàn)材料，針對(duì)本課題組前期數(shù)字表達(dá)譜中篩選出3個(gè)與超氧化物歧化酶有關(guān)的表達(dá)基因，3個(gè)與抗壞血酸過(guò)氧化物酶有關(guān)的表達(dá)基因，之所以選擇這6個(gè)基因是因?yàn)闄z測(cè)到其在低溫馴化處理的不同時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)多次過(guò)表達(dá)，推測(cè)這幾個(gè)基因的表達(dá)與冬小麥馴化期抗寒性積累有關(guān)。采用室內(nèi)低溫模擬的方法，測(cè)定不同抗寒性冬小麥在低溫脅迫下超氧化物歧化酶(SOD)和抗壞血酸或氧化物酶(APX

4、)相關(guān)基因的表達(dá)差異。最終通過(guò)結(jié)合室內(nèi)外生理生化指標(biāo)水平和基因定量表達(dá)分析的結(jié)果，探究室內(nèi)活性氧含量的動(dòng)態(tài)變化以及抗氧化系統(tǒng)生理指標(biāo)的快速鑒定方法，明確低溫下麥品種間與活性氧含量調(diào)節(jié)有關(guān)清除物及相應(yīng)的基因，為進(jìn)一步研究小麥抗寒遺傳基礎(chǔ)和遺傳改良潛力奠定基礎(chǔ)。
　　本試驗(yàn)所得結(jié)果如下:
　　1、經(jīng)充分低溫馴化的冬小麥品種，在田間封凍后期或盆栽冷凍至-18℃時(shí)，分蘗節(jié)內(nèi)H2O2含量和封凍30d丙二醛含量可用于鑒別小麥品種抗寒性。

5、
　　2、與SOD和POD相比，在封凍30d后，小麥品種分蘗節(jié)內(nèi)APX和CAT活性高更有利于提高小麥抗寒能力。
　　3、快速冷凍和延時(shí)冷凍小麥體內(nèi)H2O2含量的變化趨勢(shì)與露地越冬條件下表現(xiàn)相近。在CAT的活性上，延時(shí)冷凍試驗(yàn)與田間試驗(yàn)結(jié)果比較吻合。
　　4、TaSOD-3基因在冷凍初期(低溫馴化30d及-10℃2h)在東農(nóng)冬麥號(hào)中的表達(dá)量相對(duì)于中國(guó)春達(dá)到最大，分別是中國(guó)春的8.63和11.78倍。
　　5、TaA