外源H2S供體NaHS提高小麥植株抗旱性的機理研究.pdf

1、本研究分別利用室內(nèi)水培和大田盆栽的方法，選用豫麥49-198為供試材料，設(shè)置干旱脅迫與正常對照處理，其中大田試驗分別設(shè)置中度干旱(土壤相對含水量45％-55％)、正常灌水處理（土壤相對含水量70％-80％）;室內(nèi)水培分別設(shè)置20％PEG模擬干旱脅迫處理和正常營養(yǎng)液為對照。分別施加外源H2S供體NaHS溶液，通過分析小麥抗逆的形態(tài)指標、生理指標、ABA信號通路基因表達和iTRAQ蛋白組學(xué)差異表達以及產(chǎn)量構(gòu)成要素，研究了干旱脅迫下外源H2S

2、對小麥植株干旱脅迫的緩解生理和分子機制。主要研究結(jié)果如下:
　　1、在室內(nèi)水培條件下，研究干旱脅迫(20％PEG)下施加NaHS預(yù)處理對小麥幼苗生理特征;結(jié)果表明，干旱脅迫下，施加NaHS和未施加NaHS處理相比可以顯著增加植株的株高、鮮重和葉片相對含水量。此外還可以顯著降低小麥葉片中的MDA和H2O2含量，增加SOD，POD和CAT活性，同時增加葉片中淀粉、蔗糖和還原糖含量。表明H2S預(yù)處理可以提高小麥幼苗的抗旱性。
　　

3、2、利用qRT-PCR技術(shù)研究了干旱脅迫下小麥幼苗葉片和根系中10個參與ABA代謝通路的基因表達情況。結(jié)果表明，在干旱脅迫下，NaHS預(yù)處理可以上調(diào)葉片內(nèi)ABA合成基因和ABA活化基因，以及根內(nèi)ABA合成基因和分解基因的轉(zhuǎn)錄表達水平。施加NaHS處理較未施加NaHS處理可以顯著提高葉片和根系內(nèi)的H2S含量，但降低了其中ABA含量;這些結(jié)果表明干旱脅迫下H2S部分地參與ABA代謝通路，而且兩者之間具有復(fù)雜的交互作用。
　　3、采用i

4、TRAQ技術(shù)研究干旱脅迫下NaHS預(yù)處理與未處理幼苗葉片之間蛋白質(zhì)組學(xué)差異，結(jié)果表明，小麥葉片中在干旱和對照、施加NaHS處理和對照以及干旱和施加NaHS處理間共鑒定出蛋白質(zhì)4296個;干旱脅迫下施加NaHS預(yù)處理和未施加NaHS相比，鑒定出120個差異表達蛋白質(zhì)，其中包括57個上調(diào)蛋白和63個下調(diào)蛋白。這些差異蛋白主要參與碳代謝、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、光合作用、氨基酸代謝、脅迫和防御、氮代謝和次級代謝途徑等。其中碳代謝相關(guān)蛋白占總差異蛋白的12.

5、48％。選取9個差異表達蛋白用qRT-PCR進行轉(zhuǎn)錄水平定量分析，結(jié)果表明qRT-PCR分析結(jié)果和iTRAQ分析結(jié)果在表達量上的變化趨勢相似。這些結(jié)果表明H2S可以通過調(diào)控多重代謝途徑來增加小麥植株對干旱脅迫的抵抗性，在這些途徑中調(diào)控碳代謝可能起到重要的作用。
　　4、在大田盆栽條件下，研究了葉面噴施NaHS對小麥植株中后期干旱的影響。結(jié)果表明，干旱脅迫下，噴施外源H2S可以增加旗葉葉綠素含量和SOD，POD和CAT活性，同時使旗