小麥抗旱性的研究進展畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-08-10 13:37 本頁面
【文章內容簡介】 表現(xiàn)出接近的趨勢。從整體的試驗統(tǒng)計結果可以明顯的看出，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。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，對農作物的增產有很大的指導性。 滲透調節(jié)物質與抗旱性的關系 植物在適應環(huán)境的過程中，其體內根據(jù)所處的環(huán)境進行不同的生理生化方面的調節(jié)，提高植物的生存能力，加強了植物的抗逆性。生理生化是小麥抗旱性能力強弱的重要指標，多年來各種植物學家和小麥育種的工作人員從小麥的生理生化方面對小麥的抗旱性機制和鑒定做了大量的研究，對研究小麥抗旱育種提供了科學依據(jù)。 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水勢下降時細胞膨壓可以得到維持，誘使其細胞內溶質積累，滲透勢降低[21]，這就是滲透調節(jié)作用。植物在干旱的環(huán)境脅迫下，為了有效的應對環(huán)境對植物的影響，穩(wěn)定維持體內物質的平衡，以至于植物體內的大量代謝，合成和滲透調節(jié)物質都發(fā)生了變化。多位學者通過作大量關于小麥滲透調節(jié)物質與抗旱性的關聯(lián)，對不同品種小麥滲透調節(jié)能力進行研究表明，在植物生長過程中，小麥的滲透調節(jié)能力對其抗旱性有顯著的影響。周桂麗等人[13]研究表明，在干旱脅迫下小麥的滲透調節(jié)能力與抗旱性呈現(xiàn)顯著地正相關，即抗旱性強的小麥品種的滲透調節(jié)能力要比大于抗旱性弱的品種，這與眾多研究結果相符。李云等人[14]同一品種小麥的7個與抗旱相關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分析，得到結果，起身和拔節(jié)期葉片滲透調節(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。我們可以看出植物的滲透調節(jié)物質與小麥的抗旱性有密切的聯(lián)系，滲透調節(jié)作為一種重要的調節(jié)機制。這在一定程度上對研究小麥抗旱能力，提高小麥的產量有著非常重要的作用，可以緩解世界糧食緊缺的問題?，F(xiàn)在，小麥抗旱性的研究在滲透調節(jié)方面做的研究實驗相比其他方面較多，所以這方面的研究技術更加成熟，對育種有更好的指導。 光合及呼吸強度與抗旱性的關系 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量。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轉化成可以供植物體生長的有機物質，在植物成長過程中有著重要的作用。大量研究表明[15]，干旱脅迫下小麥的光合強度迅速下降，氣孔因素的限制是抑制光合強度的重要原因。一般情況下，在植物體生長過程中可以維持較高光合生產率和較高的光合速率的品種其抗旱能力都較強，不同品種間的光合作用對水分脅迫的反應存在差異，抗旱品種可以通過維持水分脅迫條件下葉綠體結構與功能的穩(wěn)定，為了保持一定強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變的時間等方式。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。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。二者對光合作用的影響不僅因植物種類、水分脅迫強度、時間和方式而不同，而且亦因脅迫時期不同有較大差異[16]。有研究表明[17]，干旱對植物光合作用的影響，主要是因為非氣孔因素導致了光合速率的降低。而非氣孔因素又可以具體的分為干旱對光能吸收轉換、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。在干旱對光能吸收轉換、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。因此，在飽和光強度下小麥葉片遭受干旱脅迫時其葉片中的電子傳遞總是超過凈CO2同化所需。葉片仍有持續(xù)的O2釋放就算葉片內部的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，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反應被傳遞到CO2之外的其它受體[18]。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。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，葉片內部的光合作用的機構受到損傷，使得植物體內的ATP含量降低。在植物生長過程中，一個光合碳同化的關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。由于在光照下Rubisco的活化需要Rubisco活化酶和ATP，如果葉綠體中ATP的含量下降，就會通過影響Rubisco的活化狀態(tài)而使Rubisco的活性降低。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，并對光合作用產生抑制作用[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系，從而指導對強抗旱性小麥的選育育種，解決干旱對糧食產量的限制。 隨著植物體內含水量的降低，體內的合成代謝減弱，分解代謝增強。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，這是由于細胞中酶的作用方向趨于水解
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