小麥抗氧化物質(zhì)對低溫的動態(tài)響應及相關(guān)基因差異表達分析.pdf

1、植物的生長發(fā)育受到很多因素額影響，例如:溫度，光照，水分，重金屬，病蟲害等，其中低溫是對農(nóng)作物產(chǎn)量影響最大的逆境條件之一。黑龍江是我國北方高寒地區(qū)，冬季氣溫低且持續(xù)時間較長，冬小麥能否在黑龍江省穩(wěn)定越冬一直是育種上一個值得突破的問題。2007年，東北農(nóng)業(yè)大學小麥育種研究室成功培育出東農(nóng)冬麥1號新品種，使得冬小麥在高寒地區(qū)種植成為可能。前人已經(jīng)在東農(nóng)冬麥1號的抗寒機理方面做了大量的研究，但對于如何準確評價抗氧化水平對于小麥抗寒性的影響機制

2、尚未完全揭示。
　　本試驗選取抗寒性差異顯著的3個小麥品種即強抗寒品種“東農(nóng)冬麥1號”、弱抗寒品種“濟麥22”和不抗寒品種“中國春”為材料，田間生理試驗取樣設(shè)置在低溫馴化期和封凍期，室內(nèi)通過模擬低溫環(huán)境對分蘗節(jié)進行取樣，通過測定3個小麥品種間活性氧含量及抗氧化酶活性，抗氧化劑含量，明確低溫下不同抗寒品種的小麥間活性氧含量的動態(tài)變化及調(diào)節(jié)機制。通過室內(nèi)模擬低溫和田間真實情況的比較分析，判斷室內(nèi)模擬低溫處理能否較好的評價田間的真實情況

3、，為探究室內(nèi)抗氧化指標的快速鑒定方法奠定基礎(chǔ)。同時選取“東農(nóng)冬麥1號”和“中國春”作為試驗材料，針對本課題組前期數(shù)字表達譜中篩選出3個與超氧化物歧化酶有關(guān)的表達基因，3個與抗壞血酸過氧化物酶有關(guān)的表達基因，之所以選擇這6個基因是因為檢測到其在低溫馴化處理的不同時間內(nèi)出現(xiàn)多次過表達，推測這幾個基因的表達與冬小麥馴化期抗寒性積累有關(guān)。采用室內(nèi)低溫模擬的方法，測定不同抗寒性冬小麥在低溫脅迫下超氧化物歧化酶(SOD)和抗壞血酸或氧化物酶(APX

4、)相關(guān)基因的表達差異。最終通過結(jié)合室內(nèi)外生理生化指標水平和基因定量表達分析的結(jié)果，探究室內(nèi)活性氧含量的動態(tài)變化以及抗氧化系統(tǒng)生理指標的快速鑒定方法，明確低溫下麥品種間與活性氧含量調(diào)節(jié)有關(guān)清除物及相應的基因，為進一步研究小麥抗寒遺傳基礎(chǔ)和遺傳改良潛力奠定基礎(chǔ)。
　　本試驗所得結(jié)果如下:
　　1、經(jīng)充分低溫馴化的冬小麥品種，在田間封凍后期或盆栽冷凍至-18℃時，分蘗節(jié)內(nèi)H2O2含量和封凍30d丙二醛含量可用于鑒別小麥品種抗寒性。

5、
　　2、與SOD和POD相比，在封凍30d后，小麥品種分蘗節(jié)內(nèi)APX和CAT活性高更有利于提高小麥抗寒能力。
　　3、快速冷凍和延時冷凍小麥體內(nèi)H2O2含量的變化趨勢與露地越冬條件下表現(xiàn)相近。在CAT的活性上，延時冷凍試驗與田間試驗結(jié)果比較吻合。
　　4、TaSOD-3基因在冷凍初期(低溫馴化30d及-10℃2h)在東農(nóng)冬麥號中的表達量相對于中國春達到最大，分別是中國春的8.63和11.78倍。
　　5、TaA