【正文】 的因素。郭北海等[28]將與抗鹽和抗旱有關(guān)的甜菜堿醛脫氫酶(BADH)基因轉(zhuǎn)到了小麥中，增強了小麥的抗旱能力，提高小麥的產(chǎn)量。在分子水平上，植物中一些基因的表達狀況在滲透脅迫下發(fā)生了改變。甜菜堿在葉綠體中合成，主要分布于葉綠體和細胞質(zhì)中，作為一種滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，在植物受到環(huán)境脅迫時在細胞內(nèi)積累降低滲透勢，還能作為一種保護物質(zhì)具有極為重要的“非滲透調(diào)節(jié)”功能，解除高濃度鹽對酶活性的毒害和保護呼吸酶及能量代謝過程，還能影響細胞內(nèi)離子的分布等[23]。滲透脅迫解除后，小麥體內(nèi)的脯氨酸含量可以逐漸恢復(fù)到正常狀態(tài)，在此過程中，脯氨酸脫氫酶起著重要的作用。由脯氨酸生物合成的活化和生物降解的抑制而造成脯氨酸的積累[19]。因此，小麥在干旱條件下，抗旱能力主要受非氣孔限制因素的影響，對非氣孔限制的眾多方面的研究，可以更加清楚的知道光合作用與抗旱的關(guān)系，從而指導(dǎo)對強抗旱性小麥的選育育種，解決干旱對糧食產(chǎn)量的限制。在干旱對光能吸收轉(zhuǎn)換、水光解和電子傳遞的影響過程中，PSⅡ、PSⅠ及其電子傳遞的功能，對生理范圍內(nèi)的RWC降低(從100%到50%)并不敏感，即使凈光合速率已被嚴重抑制，這些過程中還可以保持大部分的功能。植物的光合作用能將外界環(huán)境中植物體不能利用的無機物質(zhì)轉(zhuǎn)化成可以供植物體生長的有機物質(zhì)，在植物成長過程中有著重要的作用。植物在干旱的環(huán)境脅迫下，為了有效的應(yīng)對環(huán)境對植物的影響，穩(wěn)定維持體內(nèi)物質(zhì)的平衡，以至于植物體內(nèi)的大量代謝，合成和滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)都發(fā)生了變化。應(yīng)用水分生理指標不僅可以有效的判斷作物的需水程度，確定適宜的灌水日期及每次灌水的有效延續(xù)期，而且還可以研究灌水對作物生理活動的影響，評價灌溉制度的優(yōu)劣，以及鑒別不同品種對水分的利用率和抗旱能力[10]。當(dāng)植物處于干旱環(huán)境中時，葉片可以通過保持水分，有效的保護促進植物的生理生長，保證作物的產(chǎn)量。 小麥的穗粒和株高與抗旱性的關(guān)系 有研究表明[6]，小麥的抗旱性與穗數(shù)呈顯著正相關(guān)，與穗粒數(shù)呈較顯著正相關(guān)，并且干旱程度越厲害和穗粒數(shù)的多少關(guān)系更加的密切，而與干粒重幾乎沒有關(guān)系。因此小麥的根系構(gòu)型在研究小麥的抗旱性過程中可以作為重要的科學(xué)依據(jù)和重要調(diào)控，一定程度上為小麥的選擇育種提供重要的指導(dǎo)作用。在運輸養(yǎng)分，吸收水分方面根作為直接主導(dǎo)者，在面臨干旱等自然災(zāi)害的時候可以保證有充足的水分供應(yīng)，避免植物的死亡，使植物順利的渡過干旱期。在小麥生長過程中，水分的多少對小麥的產(chǎn)量有重要的作用，小麥一生總耗水量大致每畝260400立方米?？墒窃谶@些淡水中有87%是人類難以利用的兩極冰蓋、高山冰川和永凍地帶的冰雪。 小麥抗旱性的研究進展摘要 目前隨著全球自然災(zāi)害的日益加劇，干旱已經(jīng)成為影響小麥產(chǎn)量的重要環(huán)境因素。由于全球水資源的稀少，很多國家都將要面臨嚴重的水資源危機，在全部水資源中，%分布在海洋,無法利用，地球上不到 3%的是可直接供人類生活利用的淡水資源。 小麥屬于全球最重要的糧食作物，在世界上分布最廣，播種的面積最大，食用人數(shù)最大，稱之為“世界性的糧食”，但是在小麥的主產(chǎn)國中，有大部分種植地區(qū)屬于干旱，半干旱區(qū)域，儼然干旱已成為廣泛影響小麥產(chǎn)量的關(guān)鍵因素，威脅著人類的正常生活。第2章 小麥的抗旱性研究進展 根系的構(gòu)型與抗旱性的關(guān)系 在植物生長過程中，根對植物的生長與發(fā)育起著非常重要的作用。由此可見，當(dāng)植物在適宜的水生環(huán)境中，根系才可以正常的生長而獲得合理的構(gòu)型。但現(xiàn)在的研究水平只局限于研究小麥抗旱性的某一方面的抗旱機制，在今后的研究中應(yīng)該更努力向分子水平上進行探索，能夠更加的清楚認識抗旱的機制。 葉片保水性和葉片水勢與抗旱性的關(guān)系 葉片是植物的重要器官，在小麥的生長過程中，保持水分的相對含量、蒸騰、運輸水份等眾多作用。 葉片水勢作為農(nóng)作物灌水時的指標，根據(jù)農(nóng)作物體內(nèi)水分生理狀況從而有效的確定作物適宜的灌水標準的指標。 對于一些植物品種來說，在植物受到水分脅迫時為了保證植物組織內(nèi)水勢下降時細胞膨壓可以得到維持，誘使其細胞內(nèi)溶質(zhì)積累，滲透勢降低[21]，這就是滲透調(diào)節(jié)作用。 光合及呼吸強度與抗旱性的關(guān)系 在研究小麥抗旱性方面，光合及呼吸強度也作為一種可靠的抗旱生理生化指標，光合作用的強度直接影響著作物的最終產(chǎn)量。而非氣孔因素又可以具體的分為干旱對光能吸收轉(zhuǎn)換、水光解和電子傳遞影響，干旱對葉綠體中NADPH和ATP含量的影響和干旱對RuBP含量和Rubisco活性的影響等三方面。在輕度和中度干旱下，Rubisco活性和RuBP含量基本保持穩(wěn)定，只有在嚴重干旱時，二者才會同時降低，并對光合作用產(chǎn)生抑制作用[19]。 脯氨酸與抗旱性的關(guān)系 脯氨酸是植物體內(nèi)一種重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)。滲透脅迫誘導(dǎo)P5CS基因高水平表達，導(dǎo)致脯氨酸的積累。有研究表明[22]，甜菜堿含量在正常或水分脅迫條件下都有顯著的品種間差異，在水分脅迫條件下，細胞內(nèi)積累了大量的甜菜堿，其積累水平與植物的抗旱能力成正比，即一個植物不同品種積累的甜菜堿的量越大，此植物品種的的抗旱能力越強。干旱誘導(dǎo)這些基因表達的一般過程是：植物感受干旱信號，即由細胞膜到細胞核內(nèi)的信息傳遞，調(diào)控相關(guān)基因的表達，是植物適應(yīng)干旱的環(huán)境條件。楊凱等人[27]的研究表明利用中國春Hope染色體異代換系，將小麥控制苗期葉片ABA含量的基因定位在5A染色體上，將控制脯氨酸、游離糖、葉片水勢的位點定位在5A和5D染色體上。小麥品種在生長過程中有的表現(xiàn)為避旱性，有的表現(xiàn)為耐旱性，有的品種可能還會表現(xiàn)出避旱與耐旱的綜合型，這些品種不同的小麥的避旱性與耐旱性是受很多因素的調(diào)節(jié)控制和