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西南麦区是我国第三大麦区,小麦主要分布于丘陵旱地,干旱贫瘠是丘陵旱地的主要特征。由于丘区基础设施差灌溉条件缺乏,加上冬、春季节性干旱频发,干旱导致的弱苗老苗极大地限制了区域内小麦产量的提高。筛选苗期抗旱性强的品种是应对干旱问题最便捷的途径,同时合理运用植物生长调节剂也可增强苗期抗旱性。鉴于此,本试验以西南地区42个小麦品种为材料,利用盆栽和大田干旱棚2种栽培方式,在苗期进行自然干旱胁迫。盆栽试验测定离体叶片失水速率等10个指标,大田控水试验于收获期测定株高产量等6个指标,以各单项指标的抗旱系数作为衡量抗旱性的依据,运用加权隶属函数、聚类分析和逐步回归等方法对其抗旱性进行综合评价及分类。并基于本实验室前期研究,初步认为乙烯利浸种提高小麦抗旱性效果好。为进一步明确其作用效果及机理,本文以主推品种川麦104为材料(弱抗旱型品种),利用水培试验比较了不同浸种处理在干旱条件下的形态和生理性状,同时利用转录组测序技术分析了乙烯利浸种处理后,干旱条件小麦根系的分子调控机理。主要研究结果如下:1.42个小麦品种可划分为4种抗旱类型,其中水分敏感型3个,弱抗旱型23个、中度抗旱型13个,强抗旱型3个;以苗期和收获期16个指标的抗旱系数为基础,利用逐步回归方法建立了的小麦苗期抗旱性评价回归模型D1=-1.593+0.1 52X1+0.293X2+0.256X3+0.151 X5+0.426X6+0.1 07X7+0.958X12+0.085 X14+0.056X15+0.205X16,方程相关系数r=0.9994,各品种平均拟合精度99.23%,利用苗期10个指标的抗旱系数进行逐步回归分析建立小麦苗期抗旱性评价回归模型D2=-0.677+0.218X1+0.481X3-0.803X4+0.230X5+1.232X6,方程相关系数r=0.821,各品种平均拟合精度88.50%;D1拟合精度高于D2,表明苗期性状结合产量性状评判小麦抗旱性更为可靠准确。苗期叶面积、根长、苗干重、根干重、全株干物质积累这5个鉴定指标与抗旱性关联密切,可用于苗期小麦品种抗旱性强弱的快速鉴定和预测。2.干旱胁迫下,小麦干物质积累受到抑制,但地上部分受到的抑制作用强于地下部分,根冠比提高;干旱胁迫还显著降低了叶片含水率,提高根系活力和抗氧化酶活性,增加了渗透调节物质含量;丙二醛含量在干旱条件下的显著提高预示着小麦叶片膜受到了过氧化的损伤。就不同浸种处理而言,乙烯利浸种处理通过提高了小麦根系活力、SOD活性、脯氨酸含量来抵御小麦受到干旱的危害,使其较清水浸种处理而言有能保持更高的叶片含水率和干物质积累量。3.利用转录组测序技术比较干旱胁迫下清水浸种处理和乙烯利浸种处理的小麦根系在短期胁迫后分别有3197和2586个差异基因,长期胁迫后分别有4487和4983个差异基因。利用生物信息学技术进行差异基因的信息注释,功能富集分析后发现:清水浸种处理下短期响应干旱的差异基因在GO术语主要富集在对生长素的响应、氧化还原过程和肉桂酸生物合成;乙烯利浸种处理下短期响应干旱的差异基因在GO术语主要富集在对生长素的响应、氧化还原过程和蛋白质磷酸化;清水浸种处理下长期响应干旱的差异基因在GO术语主要富集在肉桂酸生物合成过程、氧化还原过程和烟酰胺的合成过程;乙烯利浸种处理下长期响应干旱的差异基因在GO术语主要富集在肉桂酸合成过程、L-苯丙氨酸代谢过程和氧化还原过程。综合来看,在干旱胁迫下,乙烯利浸种处理较清水浸种处理的小麦根系在过氧化氢代谢过程、对脱落酸的响应、防御反应等方面基因具有上调表达的优势,这可能与乙烯利浸种处理提高小麦抗旱性的机理有关。