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东农冬麦1号是国内首例可在黑龙江省严寒地带越冬的强抗寒冬小麦品种,其最低耐寒温度可达-30℃,返青率达85%以上。目前对于东农冬麦1号的研究主要集中于其对低温胁迫本身的适应能力上,而低温造成的氧化胁迫也是其所受伤害之一,因此研究植物抗寒性与抗氧化防护之间的关系对于提高植物低温抗性有重要作用。随着外源水杨酸(SA)对植物抗寒性和抗氧化性研究的日益深入,探究低温下外源SA对东农冬麦1号抗氧化系统的影响对于探索其耐寒机制及指导实际应用有重要理论意义和较大应用前景。本研究以东农冬麦1号为试验材料,苗期分别喷施浓度为10·2mol/L、10-3mol/L、10-4mol/L和10-5mol/L的SA,并在4℃低温下预处理1d、3d、5d和7d,通过检测各处理组小麦抗寒生理指标来确定最适SA浓度及低温预处理时间；再利用最适浓度SA喷施幼苗,4℃预处理后,对其进行室内模拟低温胁迫,分别于4℃、0℃、-10℃、-20℃取样叶片和根茎,检测抗氧化物质含量及抗氧化酶类活性,并利用Real-time PCR对ASA-GSH循环部分关键酶基因的变化进行测定,从而实现在生理和分子两方面了解低温下外源SA对东农冬麦1号体内抗氧化机制的影响程度,进而为揭示抗冻机理提供理论依据。本研究主要结果如下：1.适宜浓度SA筛选：4℃低温预处理阶段,随处理时间延长,各处理组小麦可溶性糖和脯氨酸含量均呈升高趋势,其中低浓度SA (10-4mol/L和10-5mol/L)处理5d到7d时可溶性糖和脯氨酸含量明显高于对照组,SA处理组的可溶性蛋白含量均低于对照组。冬小麦相对电导率和MDA含量随低温处理时间延长呈上升趋势,其中10-4mol/L SA处理组数值最低。总体表现为,喷施10-4mol/L SA后4℃低温预处理5d时,冬小麦抗寒效果较为明显。2.外源SA对低温胁迫下膜系统的影响：随着温度降低,冬小麦相对电导率和H2O2含量呈逐渐上升趋势,适宜浓度SA可降低冬小麦相对电导率和H2O2含量,并以根茎最为明显,说明外源SA能够减轻冬小麦细胞膜所受寒冷伤害及由低温引起的氧化胁迫。3.外源SA对低温胁迫下抗氧化性的影响：外施SA明显提高植物体内SOD、POD(?)CAT的活性,其中SOD和POD增加更明显,说明SOD和POD对活性氧的清除起主要作用。外源SA主要在低温后期(-10℃和-20℃)促进了ASA-GSH循环关键酶10-4mol/L和GR活性提高,说明在低温后期,活性氧代谢中ASA-GSH循环起了主要作用。外源SA也影响了非酶抗氧化物质的产生,在低温前期(4℃和0℃),促进了冬小麦体内ASA、总ASA、GSH和总GSH含量的增加,并提高了ASA/DHA和GSH/GSSG的比值,但随温度降低,出现下降趋势,表明ASA与GSH对冬小麦体内活性氧的清除主要集中在低温前期。4.外源SA对低温胁迫下ASA-GSH循环关键酶基因的影响：随温度降低,外施SA对APX、MDHAR、DHAR和GR四种酶基因有一定促进作用,表达量变化均呈先升后降趋势。其中APX.MDHAR和DHAR酶基因在-10℃时表达量最大,而GR基因的峰值则出现在0℃,该现象说明GR酶的作用时间要早于APX、MDHAR和DHAR酶,也从基因层面上说明ASA-GSH循环对活性氧的清除作用主要体现在低温后期。