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小麦衰老期间旗叶的生理活性对籽粒发育有重要影响,叶片衰老最明显的标志是叶绿素降解。已知的植物叶绿素(Chlorophyll,Chl)降解途径有两条:一是叶绿素酶(Chlase,CLH)作用下的先脱植基后脱镁途径,二是脱镁后再在脱镁叶绿素酶(Pheophytinase,PPH)作用下的脱植基途径,这两种酶为叶绿素脱植基的关键酶,不同倍性小麦叶片叶绿素降解过程中脱植基究竟是哪一种酶发挥作用还未见报。本研究以AA、BB、DD、AABB和AABBDD不同倍性的8个小麦品种为试材,对衰老过程中旗叶的CLH和PPH酶活性进行测定,利用qPCR技术对其基因表达进行分析,结合不同小麦在花后不同时期的叶绿素相对含量(SPAD)及功能绿叶面积(Green leaf area duration,GLAD),以及光合、荧光等参数的变化规律,从进化学的角度分析不同倍性小麦叶绿素降解途径的差异,目的在于弄清不同基因型小麦衰老期间叶绿素降解过程中CLH和PPH的作用,阐明这些变化和相关性在不同倍性小麦间的进化规律及发生机理,为小麦持绿型品种的选育供理论依据。主要研究结果如下:1、随着花后籽粒灌浆过程的进行,8个小麦品种旗叶SPAD及GLAD呈逐渐下降的趋势,但花后各阶段SPAD及GLAD表现出种间的差异。基于花后SPAD及GLAD的衰老特征参数进行系统聚类,可将8个小麦品种分为3类,第一类无论是基于SPAD还是GLAD,都具有较大的最大衰老速率(MRS),较短的衰老持续时间,持绿期较短,为非持绿型品种。第三类具有较大的MRS、达到最大速率的时间(TMRS)、衰老起始时间(Ts),衰老结束时间(To)也较晚,具有较长的持绿期,为持绿型品种。第二类的衰老特征参数介于第一类与第三类之间,为中间类型。2、参试的8个小麦品种花后旗叶衰老过程中CLH与PPH酶活变化都出现了一个或两个峰值,但不同小麦峰值的高低、出现的时间有所差异。而且多数参试小麦PPH、CLH酶活变化直线方程斜率的绝对值都是PPH的大于CLH的,但其差异很小,表明PPH与CLH在小麦花后旗叶叶绿素降解过程中都很重要,只不过PPH的作用可能稍大一些。3、CLH、PPH酶活与SPAD、GLAD、光合参数(Tr、Pn)及叶绿素荧光参数(ETR、Fv/Fm、qp、Y(Ⅱ))等衰老相关生理指标之间存在显著或极显著的负相关。8个小麦品种基于SPAD、GLAD的系统聚类结果与基于PPH、CLH酶活变化的系统聚类结果基本一致,说明CLH、PPH在花后旗叶衰老过程中对叶绿素含量及功能绿叶面积的下降、光合参数及叶绿素荧光参数的变化具有重要影响。4、花后TaCLH与TaPPH基因错期表达,多数参试小麦TaCLH基因的相对表达量都小于TaPPH基因的相对表达量;CLH、PPH酶活与其基因的平均相对表达量显著相关,表明相关基因转录水平的调控对这两种酶的活力具有重要作用。TaCLF、TaPPH基因的相对表达量之间也显著相关,进一步说明这两个基因在旗叶衰老过程中协同表达,共同对叶绿素的降解发挥作用。5、由于AA、BB、DD、AABB和AABBDD基因组小麦叶片衰老过程中CLH、PPH酶活及相关基因表达差异较小,因此在二倍体向四倍体和六倍体小麦的进化过程中,叶绿素降解的脱植基过程没有表现出倍性之间的明显差异。