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目的:通过对耐盐和敏盐材料生育期主要生理指标、叶绿素含量和离子浓度变化的系统研究,阐明小麦耐盐生理机制;应用mRNA差异显示法对耐盐和敏盐材料在盐胁迫下的基因差异表达进行分析,为耐盐基因克隆和小麦新品种的选育提供理论依据。 方法:采用适宜浓度的单盐0.15mol·L-1Na2SO4和复合盐Na2SO40.05mol·L-1+NaCl0.1mol·L-1对供试春小麦籽粒萌发期进行胁迫处理,筛选出苗期耐盐性不同的材料;通过盆栽试验,对苗期筛选出的材料进行复合盐胁迫处理,研究耐盐和敏盐材料在小麦三叶一心期、抽穗期和成熟期的主要生理指标、叶绿素含量和离子浓度的变化,探讨春小麦耐盐生理机理;并采用DDRT-PCR技术进行苗期mRNA差异性研究。 结果:通过以上试验分析,结果如下: 1、在春小麦萌发期,复合盐胁迫下,小麦的发芽势、发芽率、苗高、苗鲜重以及主根长差异显著,根数对盐胁迫反应迟钝,因此,发芽势、发芽率、苗高、根数、苗鲜重以及主根长可作为小麦萌发期筛选的指标。春小麦萌发期Na2SO4胁迫适宜浓度为0.15mol·L-1,复合盐胁迫耐盐阈值浓度为Na2SO40.05mol·L-1+NaCl0.1mol·L-1;通过对217份春小麦材料进行苗期耐盐性分析表明,大部分小麦品种(系)(供试材料的54.38%)的苗期耐盐性处于中间水平;耐盐性较好的材料只占总数的15.67%,敏盐材料占6.45%。通过对筛选出的耐盐材料和敏盐材料复合盐胁迫筛选,耐盐材料占筛选出的品种22.86%,敏盐材料仅占5.71%。 2、通过对盐胁迫下春小麦单位鲜样中各个生理指标的变化研究,结果显示,在小麦的整个生育期中,耐盐品系的SOD酶活性和Na+浓度相对耐盐系数都显著高于敏盐材料的相对耐盐系数;在三叶一心期和抽穗期POD酶活性、K+、K+/Na+相对比值以及CAT酶活性较高,耐盐材料可以通过提高POD、CAT酶活性,K+含量以及K+/Na+相对比值,从而提高耐盐性;而Cl-、SO42-和脯氨酸等耐盐指标,在整个生育期中,耐盐材料通过各个耐盐因素共同作用于整个生育期中,从而使耐盐材料具有较高耐盐性。 3、叶绿素含量在耐盐材料和敏盐材料间并不存在显著差异,因此叶绿素含量不作为主要耐盐指标。 4、对萌发期耐盐和敏盐材料mRNA差异表达研究表明,有7条带仅存在于耐盐材料盐处理电泳中,可能与春小麦的耐盐性有关。 结论:春小麦萌发期Na2SO4胁迫适宜浓度为0.15mol·L-1,复合盐胁迫耐盐阈值浓度为Na2SO40.05mol·L-1+NaCl0.1mol·L-1;通过对筛选出的耐盐和敏盐材料的生理指标研究表明,耐盐材料在整个生育期中存在较高的SOD酶活性和Na+含量;POD酶活性、K+、K+/Na+相对比值以及CAT酶活性在三叶一心期和抽穗期具有较高的相对耐盐系数,可以通过提高这些指标,从而提高春小麦耐盐性;脯氨酸、Cl-、SO42-等耐盐指标通过相互作用,从而提高耐盐材料的耐盐性,叶绿素含量的相对耐盐系数在耐盐材料和敏盐材料间没有差异性;通过mRNA差异表达研究,筛选出仅在耐盐材料中表达的7条可能与春小麦耐盐性有关的mRNA条带。