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水分在植物的生命活动中起着极大的作用,全世界由于水分亏缺导致的减产超过其他因素造成的减产总和。灌浆期是决定最终籽粒产量的关键期,在制约灌浆的各种外界因素中,生产上常遇到的是水分问题。在灌浆期,C3植物穗部的绿色部分(如穗部苞片,芒)是光合产物的重要来源。与旗叶相比,穗表现出了更好的耐旱性和光合持久性。因此,深入研究干旱条件下小麦穗部光合特性的内在机制,揭示穗部的抗旱特性,对于进一步阐明小麦受旱减产机理,培育和筛选耐旱品种以提高小麦产量具有重要的理论及实际意义。本研究选用小麦品种普冰143作为试验材料,采用盆栽试验,研究灌浆期水分亏缺对小麦穗部和旗叶光合特性、抗氧化能力及产量的影响。获得如下主要结果:1、干旱胁迫下旗叶和穗的净光合速率(PN)均下降,在整个灌浆期,旗叶的PN呈下降趋势,但与对照相比,水分亏缺下旗叶PN下降速率比较大。在穗中,PN呈先增后降趋势,花后5d达到最高值,而后随着灌浆期的延长,呈下降趋势。在灌浆前中期(花后10d),与对照相比干旱条件下小麦穗部光合降低14.1%,旗叶降低42.9%。蒸腾速率(E)、气孔导度(gs)、叶绿素含量(Chl)和相对含水量(RWC)与净光合速率的趋势一致。在整个灌浆期间,胞间CO2浓度(Ci)在旗叶中表现出上升的趋势,在穗中呈先增后降趋势,在花后15d达到峰值。说明在灌浆后期穗部光合起到重要作用,穗部苞片表现出一定的耐旱特性和衰老延迟性。2、与对照相比干旱能够显著提高旗叶和穗部苞片体内抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性以及谷胱甘肽(GSH)含量,使植物体内合成较高水平的As A,GSH,维持体内的氧化还原势。水分亏缺下穗部苞片中上述关键酶活性升高幅度比旗叶中大,说明水分亏缺能够增强As A-GSH循环,提高该循环关键酶活性及GSH的含量,减少As A含量,保证小麦体内As A-GSH代谢的高效运转,而从而缓解干旱胁迫对小麦的氧化伤害和生长抑制。3.抗坏血酸-谷胱甘肽(As A-GSH)循环中的关键酶基因表达规律,与酶活性一致。干旱能够显著上调旗叶和穗部苞片体内参与As A-GSH循环中关键酶酶(APX,GR,DHAR,MDHAR,GPX和GS)基因表达水平,花后10或15d达到最高峰,而后表达水平不同程度的下降(外稃中的GPX基因除外,在花后5d达到最高峰),并且在穗部苞片中表现出更高的表达水平。表明干旱能够从基因水平增强As A-GSH循环中相关抗氧化酶基因的表达,从而提高干旱下该循环抗氧化酶活性及GSH的含量,减少As A含量,清除由干旱引起的过多活性氧,延缓穗部苞片衰老,保证在灌浆后期小麦体内光合产物的正常合成,从而缓解干旱胁迫对小麦产量和质量产生的不利影响。