磷脂酶D参与冬小麦对干旱胁迫的响应

磷脂酶D（phospholipase D,PLD）通过水解细胞膜磷脂产生信使物质磷脂酸（PA）,并介导多种激素与逆境的信号转导过程。为探讨PLD在参与干旱信号转导调控细胞膜稳定性方面的作用及其途径,采用在培养液中加入PEG-6000模拟干旱胁迫,用PLD抑制剂正丁醇（n-butanol,BA）抑制PLD产生PA,对比PEG+BA处理与PEG处理下小麦抗旱性、膜稳定性以及抗氧化酶类的变化。结果表明,与PEG处理相比,PEG+BA处理下,冬小麦幼苗叶片生长受抑制,净光合速率下降,光合非气孔限制作用增强,细胞膜离子渗漏率显著升高,膜脂过氧化产物丙二醛（malonaldehyde,MDA）升高,抗氧化酶POD活性下降,表明PLD参与干旱胁迫下过氧化物酶（peroxidase,POD）活性的调控。由此揭示出一条潜在的由PLD介导的干旱信号转导途径,即干旱胁迫—PLD激活—POD活性增强—保护膜脂过氧化损伤—提高细胞膜稳定性—植物抗旱性增强。     

拔节期干旱胁迫下冬小麦品种间产量及生理响应的差异

拔节期干旱是影响冬小麦产量的重要灾害,揭示不同品种对干旱胁迫生理响应的差异,可为鉴选与培育抗旱品种提供指导。选取黄淮海平原不同冬麦区种植面积较大的晋麦47、洛旱2号、石家庄8号、豫麦18和郑麦9023共5个品种和1个抗逆性较弱的品种偃麦20,利用防雨棚开展盆栽试验研究。从籽粒产量以及气孔特性、膜稳定性和渗透调节特性等方面,分析拔节期受水分胁迫后,各品种抗旱性和干旱胁迫响应途径的差异。结果表明:(1)灌溉条件下,晋麦47、洛旱2号和石家庄8号产量较高,豫麦18和偃麦20产量较低。拔节期受干旱胁迫后,晋麦47、洛旱2号和豫麦18产量较高,石家庄8号和偃麦20产量较低。可见,以籽粒产量为抗旱性评价的核心指标,晋麦47、洛旱2号和豫麦18抗旱性较强,石家庄8号和偃麦20抗旱性较弱,郑麦9023抗旱性居中。(2)3个抗旱品种间干旱胁迫响应途径并不一致。与抗旱性较弱的石家庄8号和偃麦20相比,拔节期干旱胁迫下,豫麦18气孔导度较低,气孔调节能力强;洛旱2号细胞渗透势较低,渗透调节能力较强;洛旱2号膜离子渗漏率较低,膜稳定性较强;晋麦47在气孔调节、渗透调节和膜稳定性调节方面与抗旱性较弱的品种无显著差异。研究结果说明,冬小麦品种间响应干旱胁迫的关键途径存在差异。因而品种的抗旱性难以通过单一生理指标科学评价,需要多指标联合鉴定。