【正文】
中可以得到更多研究指導(dǎo)。景蕊蓮等[30]利用SSR標(biāo)記分析我國小麥抗旱種質(zhì)及其衍生品種的等位變異,發(fā)現(xiàn)位于LBL的Xpsp3100、3BL的Xgwm108可能與抗旱相關(guān)基因連鎖,4BL上3個連鎖位點Xgwm25Xgwm37Xgwm538區(qū)域可能具有抗旱、耐瘠及相關(guān)基因。對滲透脅迫響應(yīng)基因的表達(dá)調(diào)控的研究目前比較清楚的是在轉(zhuǎn)錄水平上的調(diào)控。外源甜菜堿能夠相對提高水分脅迫條件下小麥幼苗葉片的相對含水量,降低葉片質(zhì)膜透性和鹽害對細(xì)胞膜的傷害,提高幼苗體內(nèi)超氧化物歧化酶、過氧化物酶等細(xì)胞保護(hù)酶的活性,抑制過氧化作用產(chǎn)物丙二醛的積累[24]。由此可見,小麥生長過程中脯氨酸是主要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì),有多種功能,通過影響脯氨酸含量的高低來控制小麥的抗旱能力的強(qiáng)弱,保證植物的正常生長。在干旱脅迫的環(huán)境下,植物為了減緩由水分脅迫造成的生理代謝不平衡,植物細(xì)胞內(nèi)會大量的積累一些小分子有機(jī)化合物。一般呼吸速率隨著水勢的下降而降低,在植物處于干旱環(huán)境中時,呼吸作用在短時間上升,然后下降,這是由于細(xì)胞中酶的作用方向趨于水解,也就是水解酶的活性加強(qiáng),迫使淀粉分解成糖,從而使呼吸基質(zhì)增加。葉片仍有持續(xù)的O2釋放就算葉片內(nèi)部的RWC很低,而此時凈CO2同化被完全抑制且不能被增高的外界CO2所恢復(fù),這些說明了受干旱脅迫的影響較小的是水的光解和隨后的電子傳遞,此時光合電子通過光呼吸過程或Mehler反應(yīng)被傳遞到CO2之外的其它受體[18]。一般情況下,在植物體生長過程中可以維持較高光合生產(chǎn)率和較高的光合速率的品種其抗旱能力都較強(qiáng),不同品種間的光合作用對水分脅迫的反應(yīng)存在差異,抗旱品種可以通過維持水分脅迫條件下葉綠體結(jié)構(gòu)與功能的穩(wěn)定,為了保持一定強(qiáng)度的光合作用植物可以通過延遲氣孔因素限制向非氣孔因素限制轉(zhuǎn)變的時間等方式。周桂麗等人[13]研究表明,在干旱脅迫下小麥的滲透調(diào)節(jié)能力與抗旱性呈現(xiàn)顯著地正相關(guān),即抗旱性強(qiáng)的小麥品種的滲透調(diào)節(jié)能力要比大于抗旱性弱的品種,這與眾多研究結(jié)果相符。雖然受干旱脅迫影響,所有的試驗小麥的葉片水勢都有相應(yīng)的降低幅度,但不同的品種在不同的地域有很大的差異,然而不同的品種在同一地域葉片水勢的降低幅度表現(xiàn)出接近的趨勢。在小麥抗旱性研究中,一個簡易可靠的抗旱性鑒定指標(biāo)是葉片保水力,它反應(yīng)了植物組織中的自由水和束縛水的存在情況。通過對抽穗期前后進(jìn)行干旱試驗,可以得到在抽穗前期干旱脅迫所造成的結(jié)果比后期對小麥產(chǎn)量的影響大的多,更進(jìn)一步說明了小麥穗數(shù)、穗粒與小麥的抗旱性有著密切的聯(lián)系。 根系與抗旱性的關(guān)系 根系不但可以將植物根部以上的部分有效的固定在土壤中,而且還可以從土壤中吸收大量的水分和礦物質(zhì)營養(yǎng)成份,供給植物正常的生長發(fā)育的需要,將一部分礦物質(zhì)鹽類轉(zhuǎn)化成有機(jī)物可以讓根部充分的吸收。植物的根系的生長增多和多條分支的綜合表現(xiàn)一般簡單的來說就是植物的根系構(gòu)型,它是植物本身的遺傳和植物所處環(huán)境的相互影響的結(jié)果。所以,研究小麥的抗旱性機(jī)制對選育抗旱性小麥的品種,改善小麥的品質(zhì),提高小麥的產(chǎn)量等方面具有重要的意義。世界每年約有65%的水資源集中在不到10個國家中,而占世界總?cè)丝?0%的80個國家卻嚴(yán)重缺水。現(xiàn)根據(jù)國內(nèi)外最近二十年的文獻(xiàn)資料,對小麥的抗旱性研究進(jìn)展進(jìn)行簡要的綜述,并對未來將要研究的方向做出展望。 關(guān)鍵詞:小麥,抗旱性,形態(tài)結(jié)構(gòu),生理指標(biāo),分子水平THE RESEARCH PROGRESS ON DROUGHT RESISTANCE OF WHEATABSTRACTNowadays ,along with the increasing of global natural disasters, drought has bee the main environmental factors which influence the production of wheat. Wheat is the world39。在我國水資源極度緊缺的同時,農(nóng)業(yè)用水浪費又十分嚴(yán)重,灌溉水的利用率只有40%左右,每m3的糧食生產(chǎn)效率只有1 kg左右。多年來,國內(nèi)外眾多學(xué)者從多方面對小麥抗旱性機(jī)能進(jìn)行各種廣泛的研究,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)一步的提高做出重大的研究基礎(chǔ)。在試驗過程中得出,在漬水條件下根分枝及根毛明顯減少,小麥的根不往下扎,而小麥的老根呈暗褐色。通過對10個小麥品種的抗旱性研究,對各形狀進(jìn)行對比認(rèn)為抗旱性強(qiáng)的品種有根冠比大、初生根數(shù)少、根干重大、主根長等顯著的特點。試驗中,對三種株高尺寸進(jìn)行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)株高尺寸長其抗旱能力強(qiáng),小麥的產(chǎn)量也相應(yīng)的高于其他兩種尺寸??购敌詮?qiáng)的品種,在植物生長過程中失水慢,保水力強(qiáng)[9]。 滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)與抗旱性的關(guān)系 植物在適應(yīng)環(huán)境的過程中,其體內(nèi)根據(jù)所處的環(huán)境進(jìn)行不同的生理生化方面的調(diào)節(jié),提高植物的生存能力,加強(qiáng)了植物的抗逆性。這在一定程度上對研究小麥抗旱能力,提高小麥的產(chǎn)量有著非常重要的作用,可以緩解世界糧食緊缺的問題。二者對光合作用的影響不僅因植物種類、水分脅迫強(qiáng)度、時間和方式而不同,而且亦因脅迫時期不同有較大差異[16]。在植物生長過程中,一個光合碳同化的關(guān)鍵因素是葉綠體合成RuBP(1,5二磷酸核酮糖)的能力,植物的光合速率的降低在某種程度上是受到RuBP含量的制約,隨著光合速率的下降從而影響植物在干旱環(huán)境下的抗旱能力。王金玲等人的研究表明[20],水分脅迫初期由于組織失水,使體內(nèi)可溶性物質(zhì)和呼吸基質(zhì)增加,使呼吸作用略有增強(qiáng)。在滲透調(diào)節(jié)過程中,在植物受到干旱脅迫下,谷氨酸途徑則是合成脯氨酸的重要途徑。甜菜堿不僅是一種滲透調(diào)節(jié)物質(zhì),在植物受到逆境脅迫時在細(xì)胞內(nèi)積累降低滲透勢,而且在植物生長過程中它還能保護(hù)和維持生物大分子的結(jié)