深入阐明小麦抗旱生理机制对于提高该作物的抗旱能力具有重要意义。本研究以不同抗旱能力小麦品种为材料,研究干旱胁迫下冬小麦生育后期的渗透调节物质含量和活性氧稳态相关的抗旱生理特征,采用遗传转化技术对应答干旱的小麦耐逆因子TaMIR5200介导植株抵御非生物逆境的功能进行了研究,主要研究结果如下。1.节水灌溉（底墒水和拔节水）条件下,不同抗旱小麦品种（抗旱品种石麦22、中度抗旱品种中信麦11（对照）和干旱敏感品种石4185）植株生育中后期渗透调节物质和细胞活性氧稳态参数表现明显差异,与石4185相比,石麦22脯氨酸和可溶性糖含量增加,超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性提高,膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）含量降低。石麦22成熟期产量较对照高6.47%～7.23%。2.与正常灌溉（底墒水、拔节水和开花水）相比,节水灌溉处理开花期脯氨酸生物合成关键基因1-吡咯啉-5-羧酸合成酶（P5CS）基因TaP5CS2和TaP5CS5和细胞抗氧化酶（AE）家族基因TaSOD3、TaCAT2和TaCAT5表达上调。且上述P5CS和AE家族基因在节水灌溉处理下的上调表达水平在抗旱品种中最高。表明特定P5CS和AE基因通过上调表达,改善节水栽培小麦渗透调节物质含量和维持细胞活性氧稳态能力。3.干旱胁迫下,小麦miRNA家族成员TaMIR5200、TaMIR9658和TaMIR9674a在根系和叶片中的转录本丰度上调,表明上述小麦miRNA对干旱逆境产生应答,通过转录调节该小麦miRNA成员参与植株应答干旱胁迫生物学过程。4.采用遗传转化技术,研究了正、反义表达TaMIR5200对干旱和盐分胁迫下植株生长特性的影响。与野生型对照（WT）相比,干旱处理下,正义表达TaMIR5200烟草株系长势增强,而反义表达该miRNA的烟草株系长势变差。研究表明,正义表达TaMIR5200株系干旱胁迫下植株抗氧化酶SOD、CAT和POD活性增强,MDA积累量减少,特定AE家族基因表达成干旱诱导上调模式。因此,TaMIR5200通过改善逆境下的细胞活性氧稳态,在介导植株抵御渗透胁迫逆境过程中发挥重要生物学功能。综上,抗旱小麦品种在节水灌溉处理下具有较强的产量形成能力,与其生育后期较多渗透调节物质积累和较强细胞抗氧化酶活性有关,节水灌溉处理下P5CS基因TaP5CS2和TaP5CS5和细胞抗氧化酶（AE）家族基因TaSOD3、TaCAT2和TaCAT5表达上调,在增强植株脯氨酸合成和抗氧化酶活性,进而增强植株抗旱能力中发挥重要作用。干旱处理下TaMIR5200、TaMIR9658和TaMIR9674a在根系和叶片中的转录本丰度上调,正义表达TaMIR5200具有增强植株抵御干旱和盐分胁迫逆境的能力,该miRNA可作为评价小麦品种抗旱能力强弱的分子指标。