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在干旱胁迫下,植物会通过一系列生理生化反应来调节内部代谢,以适应和抵御干旱的影响,使自身免遭或减轻伤害,维持正常的生命活动。抗氧化系统和干旱诱导蛋白对植物起重要保护作用。植物在长期进化过程中形成了抗氧化酶和非酶两大类保护系统,赋予植物体以清除活性氧的能力,减轻或避免活性氧对细胞造成伤害。脱水素作为一种脱水保护剂,能够在干旱胁迫条件下稳定细胞膜和许多大分子的结构,以避免细胞脱水对植物生长造成伤害。近年来,许多学者就干旱胁迫与小麦抗旱性的关系方面进行了广泛的研究,但多是对小麦在干旱胁迫下几种抗氧化酶、抗氧化剂或干旱诱导蛋白的单一研究,而对小麦在不同干旱程度和时段的胁迫下,活性氧的积累、抗氧化系统的响应及干旱诱导蛋白表达比较系统的研究甚少。本文以耐旱性不同的同核异质小麦品系为材料,采用盆栽培养方法,研究自然干旱胁迫和复水处理过程中小麦叶片活性氧的积累、抗氧化系统的响应、脱水素表达与小麦耐干旱的关系。本研究主要获得以下结果:1.抗氧化系统的研究表明:干旱胁迫初期,抗氧化酶活性和抗氧化剂含量均升高,而抗坏血酸含量降低,活性氧和丙二醛积累速度较慢,质膜透性较小,可溶性蛋白含量升高;干旱胁迫后期,活性氧和丙二醛积累速度急剧提高,质膜透性迅速加大,可溶性蛋白含量降低,除过氧化物酶外的抗氧化酶活性和抗氧化剂含量降低;复水后,抗氧化酶活性和抗氧化剂含量回升(除过氧化物酶),各指标回升的时间不同,72h后已基本恢复到对照水平,活性氧和丙二醛含量迅速下降,质膜透性减小。2.干旱胁迫下不同耐旱性小麦品系比较结果表明:耐旱性强的小麦抗氧化酶的活性和抗氧化剂含量较高,活性氧的积累量和MDA含量较少,质膜透性小,耐旱性弱的小麦则相反。3.干旱胁迫下,western-blot检测显示,28KD特异的蛋白条带,而正常供水情况下不表达,属于水分胁迫诱导蛋白。随着胁迫时间延长,该蛋白逐渐加深,杂交信号越来越强,表明此脱水素表达量增加,复水之后此脱水素在植物体内滞留有一定的延续性。另外,耐旱性弱的小麦品系叶片中脱水素的表达早于耐旱性强的小麦品系,其对干旱胁迫敏感,但是耐旱性强的小麦品系叶片中脱水素蛋白含量高于耐旱性弱的小麦品系,此蛋白的表达与小麦耐旱性密切相关。