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在水培和盆栽试验条件下，研究了干旱和热锻炼对之后或花后发生的干旱和高温耐性的影响及其生理机制。本研究共涉及4个试验: (1)水培试验，以小麦幼苗为材料，在三叶一心期时对幼苗进行32℃/24℃的热锻炼处理2天，间隔1周再重复热锻炼1次，恢复1周后，幼苗又在35℃/27℃的高温逆境下胁迫处理5天，研究热锻炼对其后发生的高温胁迫的缓减效应; (2)盆栽试验，在开花前（六叶一心和八叶一心）进行两次热锻炼，在花后7天进行持续5天的高温胁迫处理，研究受锻炼小麦产量和生理性状对花后高温逆境的响应; (3)盆栽试验，研究花前（苗期和拔节期）1次和2次干旱锻炼对小麦花后（花后15天）高温和干旱逆境耐性的影响，并运用蛋白质组学手段，分析了花前干旱锻炼对花后干旱胁迫下旗叶蛋白组表达的差异; (4)盆栽试验，从苗期到开花期进行日均1.5℃左右的增温，研究小麦对花后高温逆境的响应及其生理机理。主要研究结果如下: 1.热锻炼提高了小麦幼苗对其后发生的高温胁迫的耐性 经过热锻炼的处理遭遇高温胁迫后，与未锻炼的处理相比，具较高的光合速率(Pn)和实际光化学效率(ΦPSⅡ)，较低的调节性能量耗散量子产量（中NPQ），这与Rubisco活化酶基因(RcaB)的上调和叶绿素a/b结合蛋白基因(Cab)下调表达趋势一致，表明热锻炼处理植株表现较高的CO2和光利用效率，进而表现出较高的叶片可溶性糖含量及植株干物质积累量;叶绿体和线粒体内超氧阴离子(O2-·)产生速率均降低，线粒体内超氧化物歧化酶(SOD)、叶绿体内过氧化物酶(POD)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性均提高，这与SOD编码基因MnSOD和Cu/ZnSOD及胞质GR编码基因GR和过氧化氢酶(CAT)编码基因CAT在热锻炼下诱导表达趋势一致，从而降低了旗叶叶绿体和线粒体内MDA含量，减轻了膜脂过氧化伤害。 2.前期热锻炼提高了小麦对花后高温逆境的耐性 与未经花前热锻炼的处理相比，前期热锻炼处理显著提高了小麦旗叶Pn、ΦPSⅡ，降低了ΦNPQ，这与RcaB上调表达和Cab下调表达结果一致;前期热锻炼降低了O2-·释放速率，提高了抗氧化酶SOD、CAT及GR活性，这与MnSOD、Cu/ZnSOD、GR和CAT在热锻炼下上调表达一致，降低了细胞膜伤害指数(MⅡ)和膜脂过氧化产物MDA含量，说明前期热锻炼缓解了花后高温逆境对小麦旗叶光合机构的伤害，提高了小麦旗叶光合性能及抗氧化系统清除能力。前期热锻炼增加了茎秆果聚糖含量，并减轻了对果聚糖合成相关酶蔗糖:蔗糖果糖基转移酶(SST)和果聚糖∶果聚糖果糖基转移酶(FFT)活性的抑制;提高了籽粒淀粉含量，降低了B型淀粉粒的体积、数量及表面积百分比与对照的差异;提高了籽粒支链淀粉及总淀粉含量，提高了籽粒产量，说明前期热锻炼促进了小麦花后高温逆境下干物质从茎杆向籽粒中的转运，千粒重提高，籽粒产量提高。 3.前期干旱锻炼在不同程度上缓解了花后干旱和高温对小麦的不利影响 与未经干旱锻炼的处理相比，花前干旱锻炼显著缓解了花后高温和干旱胁迫对小麦旗叶光合机构的破坏。与各个干旱锻炼处理相比，花前经过两次干旱锻炼的处理(PPD)在花后干旱胁迫下具有较高的最大光合速率（Asat），主要是由于其较高的最大电子传递效率（Jmax），而只经过拔节期干旱锻炼的处理(NPH)在花后高温胁迫下，较高Asat可能与其较高的最大羧化效率（Vmax）有关;在花后干旱胁迫下，ΦPSⅡ在经过前期干旱锻炼的各处理中差异不显著，PPD中较低的非光化学淬灭(NPQ)与其较高的Asat结果相一致，在花后高温胁迫下，NPH处理提高了光系统Ⅱ的热稳定性，维持较高的ΦPSⅡ和NPQ;经过干旱锻炼的处理旗叶ABA浓度升高，这可能有利于促进营养器官可溶性碳水化合物向籽粒中的转移，从而与花后干旱或高温逆境下小麦籽粒的产量高于未经锻炼处理有关;经过前期干旱锻炼的植株在花后干旱胁迫下，光合作用相关蛋白如Rubisco小亚基、Rubisco活化酶及抗坏血酸过氧化物酶蛋白(APX)上调表达，这与经过干旱锻炼处理具有较高的光合速率和APX酶活性结果一致。上述结果表明花前干旱锻炼显著缓解了花后干旱和高温胁迫对旗叶光合的抑制作用，提高了籽粒产量，增强了小麦对花后干旱和高温胁迫的耐性。 4.花前增温提高了小麦对花后高温的耐性 苗期至开花期日均温升高1.5℃左右，导致小麦提前4天开花，但对开花至成熟期间的天数无显著影响。与未经过花前增温的植株相比，花前增温植株遭遇花后高温逆境后，旗叶Pn、ΦPSⅡ提高，ΦNPQ降低，这与RcaB上调表达和Cab下调表达相一致，表明前期增温处理可提高花后高温逆境下旗叶对CO2和光能的利用效率;花前增温处理在花后高温逆境下，旗叶叶绿体内SOD和GR以及线粒体内POD活性提高，这与其相应编码抗氧化酶相关基因Cu/ZnSOD和GR上调表达趋势一致，降低了O2-·产生速率和MDA含量，表明花前增温处理可部分缓减花后高温逆境对小麦的过氧化胁迫伤害。花后高温逆境去除两天后，花后高温逆境对小麦旗叶光合系统的伤害及氧化胁迫伤害不能完全恢复，但与未经过花前增温处理相比，经过前期增温处理能较好地恢复高温逆境伤害，提高了籽粒产量，增强了植株耐热性。 综上所述，花前干旱锻炼、热锻炼以及花前增温处理通过诱导相关基因及蛋白的表达，显著提高了花后高温和干旱逆境下小麦旗叶光合能力和抗过氧化能力，促进了植株对花后高温和干旱逆境耐性的形成，提高了花后逆境下小麦籽粒产量。