【正文】 目前很多研究人員在小麥抗旱方面做了大量的研究工作，但由于小麥的基因組復雜，干旱脅迫后小麥會產(chǎn)生一系列復雜的物質(zhì)及信號的變化，對干旱反應的一些分子機制了解還不深入。隨著基因組學方法的不斷成熟和運用，人們對小麥的抗旱分子生物學研究也會不斷深入和拓展，為小麥的抗旱基因工程方面提供嫻熟的分子方面的基礎和手段。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)滲透脅迫響應基因的表達與兩條信號轉(zhuǎn)導途徑有關(guān)，依賴ABA的信號傳導途徑和非依賴ABA的信號傳導途徑。景蕊蓮等人[25]通過用不同濃度的甜菜堿溶液對6種不同基因型的小麥進行浸種和復水處理之后，以幼苗反復干旱存活率高低作為幼苗抗旱性強弱的指標。 甜菜堿與抗旱性的關(guān)系 在小麥的生長過程中，甜菜堿的積累與小麥的抗旱性有著密切的關(guān)系。李云等人[14]的研究表明，在水分脅迫條件下，干旱指數(shù)受脯氨酸的影響程度較大。但是隨著水分缺乏程度的加劇，呼吸作用逐漸下降至正常水平以下[19]。在嚴重干旱脅迫的環(huán)境下影響光合碳同化的進行的主要原因是NADPH的含量減少，ATP不能源源不斷的得到有效的供應從而造成碳同化能量的不足，使得光合碳同化速率下降抑制光合磷酸化影響植物的正常生長。一般我們認為氣孔限制和非氣孔限制兩個方面為水分脅迫對光合作用的影響。李云等人[14]同一品種小麥的7個與抗旱相關(guān)的生理指標進行研究發(fā)現(xiàn)，通過對各生育期7個指標與抗旱性的相關(guān)分析，得到結(jié)果，起身和拔節(jié)期葉片滲透調(diào)節(jié)能力、起身期脯氨酸含量的差值這3個指標對抗旱指數(shù)都為顯著或極顯著正相關(guān)。從整體的試驗統(tǒng)計結(jié)果可以明顯的看出，不同品種的小麥在苗期、抽穗期、乳穗期葉片水勢下降的幅度情況，一般表現(xiàn)為苗期抽穗期乳穗期。植物的葉片保水力越強，相應的抗旱性也比較強。 小麥的株高對小麥產(chǎn)量影響很大程度上就是受到小麥抗旱性強弱的表現(xiàn)，株高可以保證小麥的最大產(chǎn)量，其對小麥抗旱性的研究也有重要的作用。根據(jù)王書子等人[4]的研究，在試驗過程中，后期生長過程中初生根、次生根條數(shù)、入土深度、小麥生長后期的耐旱性和產(chǎn)量結(jié)果都比兩葉期根系發(fā)育較差的對象好的都是初生根條數(shù)較多，根部入土較深的試驗對象，這個結(jié)果說明了植物根部的生長過程中初生根的發(fā)育好壞對植物整體的發(fā)育生長有很大的影響。一般情況下抗旱性強的小麥根系在土壤中比抗旱性弱的小麥根系扎的深，以便吸收到更多水分供其植物的健康生長，靠的就是根系的發(fā)達程度和根系的密度。在現(xiàn)如今水資源短缺，耕地面積減少，人口激增，干旱面積加劇等現(xiàn)狀下，通過小麥抗旱性的研究，可以有效解決全球糧食短缺。同發(fā)達國家相比, 我國是一個水資源短缺、澇旱災害頻繁的國家，如果按水資源總量考慮，水資源總量居世界第六位，但是我國人口眾多，若按人均水資源量計算，人均占有量只有2500立方米，約為世界人均水量的1/4，在世界排第110位，被聯(lián)合國列為世界上13個貧水國家之一。本文從小麥的形態(tài)結(jié)構(gòu)，根系構(gòu)型、生理指標、分子水平等方面，對小麥抗旱性的影響作一綜述。希望對以后從事小麥的抗旱品種選育有所幫助。另外,中國水資源不但總量不足,而且時空分布極不均勻,在耕地和人口分別占全國總量的45%和38%的北方15個省區(qū)中,%。目前對小麥抗旱性的研究重點工作放在了分子水平,通過基因工程改變小麥抗旱性基因的表達調(diào)控,從而培育出抗旱能力強的小麥品種。馬元喜等[2]試驗證明，冀麥5418品種的小麥在苗期淹水條件下15 %，而當植物在揚花期漬水9 %。王敏等[5]研究表明，在干旱條件下，小麥的根冠比、初生根數(shù)、根干重、主根長在品種間存在著顯著的差異。據(jù)研究表明[7]，通過對某地的71種旱地引種進行了深入的研究觀察，在干旱情況下小麥后期灌溉落黃狀況與植物的株高有密切的聯(lián)系。隨著時間的推移，不同的小麥品種，其失水速率也有一定的變化。小麥受干旱脅迫的影響，抗旱性強的品種在抽穗期葉片水勢的下降大大降低的這種情況，可作為衡量小麥品種抗旱性的重要指標，對農(nóng)作物的增產(chǎn)有很大的指導性。我們可以看出植物的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)與小麥的抗旱性有密切的聯(lián)系，滲透調(diào)節(jié)作為一種重要的調(diào)節(jié)機制。前者是指由于受到水分脅迫的影響而引起植物體葉片的氣孔關(guān)閉，使得CO2供應受阻，光合強度降低；后者是指葉肉細胞間隙氣相空間和CO2擴散阻力增大，大部分參與光合作用的酶的活性降低，從而使RuBP再生受阻，光呼吸和暗呼吸發(fā)生變化等。受到干旱脅迫的葉片，其光合碳同化速率下降，隨著干旱脅迫的程度加劇，葉片內(nèi)部的光合作用的機構(gòu)受到損傷，使得植物體內(nèi)的ATP含量降低。植物受到比較嚴重的水分脅迫時，呼吸作用會降低。小麥在干旱脅迫下，氨基酸的含量都有所增加，可是脯氨酸積累的更多，由此加強了植物的吸水能力，維持了一定的膨壓，保證了植物的正常生長，但是隨著干旱程度的進一步加劇，植物體內(nèi)的脯氨酸的積累受到影響，最終導致脯氨酸含量的下降[21]。甜菜堿的生物合成是從膽堿開始經(jīng)過兩步氧化生成的，在干旱脅迫下，甜菜堿的積累與膽堿單氧化酶和甜菜堿醛脫氫酶活性的增強密切相關(guān)。結(jié)果表明，不同基因型小麥對外源甜菜堿作用的反應有差異，干旱后用合適濃度的甜菜堿溶液復水對提高小麥幼苗的相對含水量有促進作用，為了提高抗旱性，一般可以用甜菜堿溶液復水，提高小麥幼苗的相對含水量。有些與干旱相關(guān)的基因在有外源ABA存在時產(chǎn)生，有些卻不依賴外源ABA。第三章 展望 綜上所述，小麥的抗旱性的鑒定與小麥的形態(tài)結(jié)構(gòu)，根系構(gòu)型，生理生化等眾多方面有著密切的關(guān)系。在以后小麥抗旱性的研究中要主要對分子機理和基因表達調(diào)控等方面做進一步的研究，其次還需要利用高通量的技術(shù)(如基因芯片等)和蛋白質(zhì)組學方法在不同水平上進行更全面深入的研究。根據(jù)形態(tài)結(jié)構(gòu)對小麥抗旱性顯著的正相關(guān)的關(guān)系，在小麥抗旱品種的選育過程