我国冬小麦约70%分布在干旱、半干旱地区,播种季节及苗期易遇到干旱胁迫,严重影响小麦幼苗的生长,最终引起小麦产量和品质下降。因此,深入理解小麦苗期抗旱机理可以为品种选育和改良提供理论依据。本研究以耐旱性不同的品种——偃展4110和焦麦266为实验材料,研究干旱胁迫下不同品种小麦幼苗生理、生化及代谢响应上的差异,利用GC-MS测定代谢物,进一步明确不同品种之间代谢物与代谢途径上的差异,对今后小麦抗旱品种的筛选培育具有重要意义。其主要研究结果如下:1.通过对干旱胁迫下两个品种的生理生化分析发现,干旱胁迫下偃展4110与焦麦266的气孔导度、净光合速率变化趋势一致,均随胁迫时间延长逐渐降低。而偃展4110的气孔导度、净光合速率均大于焦麦266。从膜离子渗透率来看,胁迫下焦麦266的膜离子渗透率高于偃展4110,表明焦麦266膜质氧化程度更高,受伤害程度更重。根中抗氧化酶CAT和POD活性在干旱胁迫下升高,偃展4110中显著高于焦麦266。2.通过GC-MS手段对小麦叶片进行代谢组学分析发现,干旱胁迫下,两个小麦品种的有机酸和脂类含量均大幅下降;糖类与氨基酸类代谢物在两个小麦品种间差异较大。在偃展4110中,大部分寡糖,包括松二糖、塔果糖、麦芽糖、左旋葡聚糖、龙胆二糖、1-蔗果三糖等含量增加,而在焦麦266中含量变化不明显。偃展4110中,大部分氨基酸含量升高。而焦麦266中,氨基酸代谢物仅有缬氨酸和N-氨基甲酰基L-天冬氨酸含量上升,其他代谢物含量下降。3.通过对胁迫后代谢路径的分析发现,重度干旱胁迫下,偃展4110与焦麦266在代谢途径方面存在差异。两个品种膜结构物质鞘胺醇的合成加强,以维持细胞膜结构的功能与稳定。但偃展4110还加强了淀粉和纤维素的分解代谢,将大分子的多糖向寡糖转化,以降低细胞的渗透势。另外,偃展4110维生素B₆和抗坏血酸合成代谢加强,维持较高的的抗氧化功能。相比之下,焦麦266在胁迫过程中,大部分代谢路径降低,部分代谢反应维持不变。这表明偃展4110在胁迫期间能量主要用于细胞质及功能酶的保护。焦麦266在胁迫期间,保护功能较差,胁迫损伤较为严重。