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本试验选择在农业生产上有较大抗旱性差异的4种小麦(长武134和西农928为抗旱性强的品种,陕253和西农2208为抗旱性弱的品种)为材料,对小麦幼苗用-1.0MPa PEG-6000溶液持续胁迫培养6d,研究小麦幼苗叶片的水分状况、细胞伤害程度、抗氧化系统变化及抗氧化酶同工酶的表达变化。目的是深入了解持续严重干旱条件下小麦体内的抗氧化系统与小麦抗旱性的关系,明确小麦抗旱的生理生化机制,有助于培育出抗旱新品种。结果显示:1.用-1.0MPa PEG-6000溶液根施胁迫1d,四种小麦都达到中度胁迫状态,并且在胁迫第2天达到重度胁迫状态。在持续重度干旱胁迫下,与抗旱性弱的小麦相比,抗旱性强的小麦叶片具有更强的保水能力,具有较好的细胞膜稳定性和较低的MDA含量,以及较高的可溶性糖含量。2.在持续重度干旱胁迫之初(1~2d),抗旱性强的小麦长武134和西农928幼苗叶片中的SOD酶活性及Car和AsA含量得以显著提高。从而使O2·—的含量维持在较低的水平,推迟了O2·—含量急剧增加的时间;相比之下,抗旱性弱的小麦幼苗叶片中只有AsA含量显著增加,其SOD活性和Car含量没有显著升高,使得其O2·—含量急剧增加的时间较早。3.在持续重度干旱胁迫时间里(2~6 d),四种小麦叶片细胞由于遭到活性氧的伤害其SOD活性和Car含量都不断降低。在此阶段抗旱性强小麦的优势主要体现在:抗旱性强的小麦叶片中CAT活性不断上升,而抗旱性弱的小麦叶片CAT活性分别在胁迫第4、5d达到最大后就开始下降;抗旱性强小麦叶片中APX活性先上升到第4d达到最大值后才开始下降,而抗旱性弱小麦叶片的APX活性一直增长不显著。表明在持续重度干旱胁迫条件下,抗旱性强的小麦叶片中CAT和APX在提高叶片的抗氧化胁迫能力上起到了关键作用。由于这些抗氧化酶和非酶抗氧化物质的协同作用,从而提高了整株小麦的抗旱性。4.在持续干旱胁迫期间,四种小麦幼苗叶片的粗酶液经过聚丙烯酰胺凝胶电泳(Native-PAGE)分析之后,发现都有2条SOD同工酶带、7条CAT同工酶带、9条POD同工酶和2条APX同工酶带表达明显。抗旱性强的小麦叶片中98kDa左右的POD同工酶带在胁迫期间明显比抗旱性弱的品种相同位置的条带表达稳定;抗旱性强的小麦叶片中60kDa左右的CAT同工酶带明显比抗旱性弱的小麦相同位置的条带表达强。这些特异位点POD和CAT同工酶条带的表现可以考虑作为鉴定小麦抗旱性强弱的指标。