小麦籽粒游离多胺对土壤干旱的响应及其与籽粒灌浆的关系

为探明干旱胁迫下小麦内源游离多胺在籽粒灌浆过程中的作用,2013-2014和2014-2015年度选用高产品种扬麦16和宁麦13进行不同水分条件的盆栽试验。自分蘖末期至成熟期设置正常供水(WW)、土壤轻度干旱(MD)和土壤重度干旱(SD) 3种处理,观察不同土壤水分对籽粒中游离多胺和籽粒灌浆的影响。两个品种的结果一致表明,与WW相比,MD处理对叶片水势及光合作用没有显著影响,显著增加弱势粒灌浆速率(12.5%)和粒重(11.8%),对强势粒灌浆无显著影响;SD处理则严重抑制叶片光合作用,显著降低叶片水势,强势粒的灌浆速率和粒重分别下降10.1%和9.5%,弱势粒的灌浆速率和粒重分别下降14.5%和11.7%。MD处理显著提高了灌浆期弱势粒中游离亚精胺(Spd)和精胺(Spm)含量及其与腐胺(Put)的比值,而SD处理的结果则相反。籽粒灌浆速率、粒重与籽粒中Spd和Spm含量及Spd/Put和Spm/Put值呈极显著正相关,与Put含量呈极显著负相关。喷施Spd和Spm,显著增加3个处理弱势粒及SD处理强势粒的灌浆速率(11.2%~25.9%)和粒重(9.9%~17.7%),但对WW和MD处理的强势粒无显著影响;喷施Spd和Spm合成抑制剂[甲基乙二醛-双脒基腙(MGBG)]后,3个处理强、弱势粒的灌浆速率和粒重均显著降低,分别下降20.5%~28.8%和16.9%~28.5%。表明小麦籽粒中多胺对土壤水分的响应因土壤干旱程度而异,通过轻度土壤干旱处理增加籽粒中Spd和Spm含量以及Spd/Put和Spm/Put值,可以促进籽粒灌浆,增加粒重。     

小麦种子脱水过程中多胺水平的变化

用高压液相色谱（HPLC）技术检测了小麦（Triticum aestivum L．）种子在成熟脱水过程中（蜡熟期）3种不同形态（游离态free：f；酸可溶性共价结合态acid soluble covalently conjugatcd：ASCC和酸不溶性共价结合态acid insoluble covalently conjugated：AISCC）多胺（腐胺putrescine：Put、亚精胺spermidine：Spd和精胺spermine：Spm）的动态变化。结果表明：在种子成熟脱水过程中，fPut的变化不明显，而fSpd和fSpm的水平明显上升。酸可溶性共价结合态多胺（ASCC-PAs）的变化不明显，而酸不溶性共价结合态腐胺（AISCC-Put）和酸不溶性共价结合态亚精胺（AISCC-Spd）的含量明显升高。这些结果暗示，fSpd、fSpm、AISCC-Put和AISCC-Spa在小麦种子成熟脱水过程中可能起重要作用。     

水稻籽粒中内源多胺及其与籽粒充实和粒重的关系

以８个水稻品种（含杂交稻组合）为材料，研究了籽粒发育期内源多胺的含量及其与籽粒充实和粒重的关系。结果表明：籽粒中Ｐｕｔ（腐胺）、Ｓｐｄ（亚精胺）和Ｓｐｍ（精胺）的含量，强势粒高于弱势糕卫粒充实好的品种（组合）高于籽粒充实差的品种（组合），尤以Ｓｐｄ和Ｓｐｍ更明显；籽闰中Ｓｐｄ和Ｓｐｍ的含量或浓度，以及Ｓｐｄ／Ｐｕｔ和Ｓｐｍ／Ｐｕｔ的比值与谷粒充实率和千粒軎于极显著正相关在花后３天喷施外源多胺（１ｍ     

渗透胁迫对玉米幼苗叶片不同形态多胺含量的影响

用高压液相色谱法，研究了玉米品种农大108（抗旱性较强）和掖单13（抗旱性较弱）幼苗叶片中游离态(free, f)、酸可溶性共价结合态(AS-conjugated)和酸不溶性共价结合态(AIS-bound) 多胺（polyamine, PA）与渗透胁迫的关系。结果发现，渗透胁迫7 d，农大108的fSpd和fSpm的含量显著(P＜0.05)上升，而掖单13的fPut的升幅显著(P＜0.05)。用S-腺苷蛋氨酸脱羧酶（SAMDC）抑制剂甲基乙二醛-双（鸟嘌呤腙）（MGBG）处理农大108，显著抑制了渗透胁迫诱导的fSpd和fSpm的增加，并且加重了渗透胁迫伤害，用外源Spd处理掖单13，则显著促进了渗透胁迫诱导的fSpd和fSpm的增加，并且减缓了渗透胁迫的伤害。渗透胁迫下，农大108幼苗叶片中AS-conjugated-PA和AIS-bound-PA的上升幅度都显著大于掖单13。用转谷氨酰胺酶（TGase）抑制剂菲咯啉(o-Phen)处理，则抑制了渗透胁迫诱导的AIS-bound-PA含量的上升，并加重了渗透胁迫的伤害。上述结果说明，玉米幼苗叶片中的fSpd、fSpm、AS-conjugated-PA和AIS-bound-PA的升高有利于增强幼苗的抗渗透性。     

多胺延缓水分胁迫下小麦幼苗衰老机制的探讨

研究了在土壤自然干旱的水分胁迫条例上，干旱诱导的小麦叶片衰老与小麦叶内源多胺水平之间的关系，结果表明，土壤干旱胁迫促进小麦幼苗衰老，不同处理产内源多胺水平与水分，蛋白质和核酸代谢之间存在一定的相关性，较高的内源多胺水平有利于小麦叶片在水分胁迫过程中保持较好的水分状况，延缓蛋白质和核酸的降解。     

多胺在小麦种子萌发初期的变化和作用

本试验以小麦种子为材料，研究了种子萌发初期内源ＰＡｓ含量的变化及结合外源ＰＡｓ、ＰＡｓ合成抑制剂Ｄ－ａｒｇ和ＡＢＡ研究ＰＡｓ在种子萌发初期的效应。结果表明：小麦种子萌发初期内源ＰＡｓ尤其Ｐｕｔ大量增加。在三种不同浓度外源ＰＡｓ中，０．０１￣１ｍＭＰｕｔ对种子萌发的促进效应最明显，Ｓｐｄ仅在０．０１ｍＭ有一定促进效应。但不显著，Ｓｐｍ在试验浓度范围内都有抑制效应。外源ＰＡｓ合成抑制剂Ｄ－ａｒｇ和ＡＢ     

水分胁迫下水稻剑叶中多胺含量的变化及其与抗旱性的关系

以6个中熟水、陆稻品种为材料，研究了在不同土壤水分状况下剑叶中腐胺(Put)、亚精胺(Spd)和精胺(Spm)含量的变化及其与抗旱性的关系。结果表明，供水充足(对照)的叶片中Put、Spd和Spm含量随叶片的衰老而缓慢下降，与品种的抗旱性没有明显联系。水分胁迫处理(土壤水势保持－0.05 MPa)后，叶片中Put、Spd和Spm含量均显著增加，     

不同生态环境小麦籽粒氨基酸含量的变化

全世界消费的蛋白质大约71％来自植物。而植物蛋白来自禾本科植物占植物蛋白的65％。其中,以小麦占的比例最高达38.4％。所以小麦籽粒蛋白质的营养价值,也越来越受到人们的重视,小麦籽粒的氨基酸组成是影响面粉的营养品质与加工品质。小麦品质的研究。已逐渐引起人们的注意,其氨基酸组成及含量的提高已成为育种和栽培的研究途径。我国主要栽培小麦的氨基酸组成及其对环境因素的反应了解甚少。本研究选用了全国不同麦区代表品种5个,分析了原种子和种植在贵州垂直生态的3个地区所收获的种子氨基酸组成的变化,进一步了解氨基酸组成的品种间变异及氨基酸在垂直生态条件下的变异情况,为改良小麦籽粒氨基酸组成及含量提供依据。     

小麦幼苗类囊体膜上结合态多胺对渗透胁迫的响应

研究了渗透胁迫下，小麦品种豫麦18（抗旱性较强）和扬麦9号（抗旱性较弱）幼苗类囊体膜上非共价结合态（noncova—kndy conjugated：NCC）多胺（polyamines：PAs）和高氯酸不溶性共价结合态（perchloric acid insoluble covalently conjugated：PISCC）多胺（PA）含量的变化。发现渗透胁迫下，抗旱性弱的扬麦9号的NCC-亚精胺（sperm／dine：Spd）、PISCC-腐胺（putrescine：Put）和PISCC-Spd下降幅度明显大于抗旱性强的豫麦18；扬麦9号的NCC-精胺（spermine：Spm）含量明显下降，而豫麦18的NCC—Spin含量变化不明显。外源Spd处理明显抑制了渗透胁迫下扬麦9号类囊体膜上NCC—Spd含量的下降，也提高了扬麦9号小麦幼苗的抗性；Spd生物合成的专一性抑制剂MGBG处理，则明显促进了渗透胁迫下豫麦18类囊体膜上NCC—Spd含量的下降，也降低了豫麦18小麦幼苗的抗性。PISCC—PAs生物合成的专一性抑制剂-o-phen处理，促进了渗透胁迫下小麦幼苗类囊体膜上PISCC—PAs含量的下降，而且明显降低了小麦幼苗的抗性。结果表明：小麦幼苗类囊体膜上NCC—Spd、NCC—Spm、PISCC—spd和PISCC—Put水平在胁迫条件下的稳定有利于增强小麦幼苗适应渗透胁迫的能力。     

干旱胁迫对油菜多胺代谢的影响

以抗旱性不同的3种油菜:秦优7号、Start、7 H 321为材料,在土壤持水量分别为50%、30%、10%的处理下,研究了干旱胁迫下多胺(Put、Spm)和丙二醛(MDA)含量的变化.结果显示:在干旱处理中,多胺的含量先逐渐积累,但随着处理程度的加剧而逐渐下降.其中,抗旱性最好的秦优7号在干旱处理时多胺积累最迅速,持续时间最长;此外,叶片中MDA的含量随着干旱处理程度的加剧而积累,其中抗旱性最弱的7 H 321积累最迅速,保持时间最长,抗旱性强的品种积累得慢且少.以上结果表明:干旱胁迫会调动油菜叶片中多胺和丙二醛含量的积累.但它们的作用不同,多胺的积累有助于提高油菜的抗旱性,而MDA的积累加剧对细胞的损伤,二者呈现负相关.     

干旱胁迫对小麦非结构性碳水化合物代谢的影响及其与抗旱性的关系

为了研究干旱胁迫下,小麦非结构性碳水化合物的改变率与干旱敏感系数的相关性。利用室内水培的方法,以6个抗旱性不同的小麦品种为试验材料,设置15%PEG和20%PEG 2个胁迫水平,以不添加PEG的正常营养液为对照,系统研究了不同干旱胁迫条件下小麦叶片和根系中主要非结构性碳水化合物含量的变化规律。结果表明,干旱胁迫明显降低了各小麦品种干物质量,6个小麦品种在不同干旱水平下的抗旱性均表现为晋麦47矮抗58周麦22洛旱6号郑麦9023西农979;干旱胁迫下6个小麦品种叶片和根系中可溶性总糖、蔗糖、果糖、葡萄糖含量均随着干旱时间的增加呈先增加后降低的趋势,而淀粉和果聚糖含量则呈降低的趋势,复水后各非结构性碳水化合物含量逐渐恢复到对照水平;6个小麦品种中,干旱敏感性越高的品种,在干旱胁迫下其组织中各非结构性碳水化合物含量的改变率越小;干旱敏感系数与干旱胁迫下各非结构性碳水化合物含量的改变率均呈负相关性,其中可溶性总糖、果糖、淀粉、果聚糖含量在干旱胁迫下的改变率与干旱敏感系数的相关性达到显著水平。在干旱胁迫下,淀粉与果聚糖的水解对提高小麦抗旱性有重要作用。     

不同干旱胁迫方式对小麦水分关系和光合作用的影响

离体气干使小麦叶片很快遭受水分胁迫,叶片不产生渗透调节作用,水势和膨压降低较快,从而使叶片净光合率(Pn)、气孔导度(Gs)和叶肉CO_2导度(G’m)迅速降低;土壤干旱下,叶片水势降低较缓慢,并产生不同程度的渗透调节作用,使膨压得到部分维持,Pn、Gs和Gm’降低幅度减小.两种方式干旱胁迫下,陕合六号叶片持水力和渗透调节大于郑引一号,Pn、Gs和G’m都明显高于郑引一号.因此,陕合六号小麦有较强的耐旱性.     

用株高旱胁迫系数分析小麦发育中的抗旱性动态

以小麦DH群体(旱选10号 × 鲁麦14)为材料,根据雨养(DS)和灌溉(WW)条件下5个年点环境中5个发育时期的株高估算反映材料发育过程中抗旱能力的旱胁迫系数(DS|WW),分析抗旱性的动态关系。结果表明,在不同年点环境间,不同发育时期的条件旱胁迫系数(CDS|CWW)、非条件旱胁迫系数(UDS|UWW)间存在显著差异,但发育中后期的抗旱性在部分年点环境中趋于一致。各个年点不同发育时期DS|WW间的10个相关系数,UDS|UWW间除Ch05环境的5个相关系数不显著外,其他所有相关系数均达显著水平;而CDS|CWW间仅3~6个相关系数显著,相邻发育时段之间的抗旱性关系密切。同时,任一时期的UDS|UWW总与其前面至少一个时段的CDS|CWW呈显著正相关,表明某发育时期的抗旱性可归因于该时期之前的一个或几个时段的抗旱性。通径分析结果表明,出苗至拔节期(CDS1|CWW1)、抽穗至开花期(CDS5|CWW5)的抗旱性对成熟期株高具有重要作用。     

干旱对不同抗旱性小麦幼苗超氧物歧化酶的影响

不同抗旱性小麦幼苗的超氧物歧化酶(SOD)活性在细胞内分布存在差异,表现在抗旱品种的叶绿体和细胞溶质SOD活性、植株总SOD活性高于不抗旱品种,而线粒体SOD活性低于不抗旱品种.干旱处理后,SOD活性增加,抗旱品种酶活性增加值高于不抗旱品种.本研究还观察到8条SOD同工酶酶谱,其中干旱诱导胚芽细胞溶质产生一条新酶谱.     

CPPU对干旱胁迫下小麦幼苗叶片的蛋白响应及生育期差异的影响

采用叶面喷施调吡脲(N-(2-chloro-4-pyridyl)-N’-phenylurea,CPPU)处理,分析干旱胁迫下CPPU对小麦幼苗叶片蛋白质及各种生理生化指标的影响,以探讨CPPU提高小麦抗旱性的分子机制。以小麦品种河农822为材料,用聚丙烯酰胺凝胶电泳法(SDS-PAGE)研究喷施CPPU后幼苗叶片中蛋白质组变化情况;用常规方法检测过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸和丙二醛(MDA)含量的变化。结果表明,经SDS-PAGE电泳技术发现,与对照相比,干旱胁迫下喷施CPPU后出现分子量为125,80,55,40,35,33,25 kDa等7条特异性条带,消失了30 kDa的电泳条带。与干旱对照相比,喷施CPPU后叶片中蛋白条带中多了40 kDa特异性条带,消失了30 kDa的电泳条带;并且在干旱胁迫下,喷施100 mg CPPU后使幼苗体内的POD活性提高37.06%,可溶性蛋白含量增加63.50%,可溶性糖含量增加87.51%,脯氨酸含量增加109.57%,MDA含量降低46.06%。与干旱对照相比,喷施CPPU的幼苗叶片中出现了一条特异性条带,消失了一条特异性条带,且在70 kDa和大约20 kDa处的蛋白含量明显高于2个对照,在32kDa和大约25 kDa处的蛋白含量下降。100 mg CPPU可促进干旱胁迫下幼苗体内的可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量显著增加,POD活性显著提高,MDA含量降低。说明叶面喷施CPPU能够增强幼苗对干旱胁迫的适应性。     

小麦不同生育期水分胁迫对产量的影响及干旱诊断方法初探

两年的盆栽试验表明,小麦孕穗期对水分胁迫最为敏感,其次为开花期.干旱主要是通过减少籽粒数来影响产量的.用红外测温仪测定干旱麦田和湿润麦田的叶丛温差,是诊断小麦干旱之简便而有效的方法.     

外源物质对小麦芽期抗旱性的影响

为筛选有利于提高渗透胁迫下小麦抗旱性的化学物质和最佳组合,以豫麦49为材料,在实验室中用15%PEG-6000模拟干旱,分别用不同浓度的磷酸二氢钾、赤霉素、葡萄糖、矮壮素及其混合液处理小麦种子。测定了各处理的芽长、根长、根数等形态指标和可溶性糖、丙二醛、脯氨酸含量等生理指标。结果表明,在PEG胁迫下,外源物质能不同程度地增加小麦幼苗的芽长、根长、根数等形态指标以及可溶性糖和脯氨酸含量,降低MDA的累积量,不同外源物质对水分亏缺的调节能力存在差异,其中外源物质的混合处理比单独处理的小麦表现出更强的抗旱能力。用0.2%KH2PO4、25mg/kg GA和500mg/kg葡萄糖的混合液处理小麦种子能增强小麦芽期的抗旱性。     

小麦抗旱生理指标与叶片卷曲度和蜡质关系研究

本文通过１８个小麦品种的抗旱生理指标与形态特征的研究表明,叶片卷曲度与水势大小和１０￣１５时水势下降速率没有明显相关。蒸腾速率与蜡质成显著正相关（０．５２０５）,与叶片卷曲度成弱的负相关（－０．１４４３２）;与叶温成较大的正相关（０．４５５２）;叶温与蜡质成较大的正相关（０．４２７６）。     

水分胁迫对不同抗旱性小麦品种芽根生长过程中IAA、ABA含量的影响

用30%的PEG-6000模拟干旱条件, 对抗旱性强的北农2号和抗旱性弱的921842萌发期的小麦 幼苗根系进行水分胁迫处理, 分别在处理后0、 3、 8、 20、 32、 45h测定了IAA、 ABA 含量及芽、 主胚根的长度、 含水量。 结果发现： 水分胁迫引起两个品种根、 芽中ABA含 量大量增加, 抗旱性强的北农2号ABA反应较抗旱性弱的921842快。