麦类作物学报

作者：李刚，张祥池，李诚，李春艳

单位：石河子大学农学院/新疆生产建设兵团绿洲生态农业重点实验室,新疆石河子 832003

关键词：小麦,磷素,干旱胁迫,生理特征,离子组,

基金：国家自然科学基金项目（31860335，31860337）；石河子大学青年创新人才培育计划项目（CXRC201703）；石河子大学新品种培育专项（YZZX202002，YZZX202103）；石河子大学成果转化项目（CGZH202101)

为探讨不同磷供应水平下小麦应对干旱胁迫的适应性机制，选用新疆冬小麦主栽品种新冬20号为供试材料，在正常磷（CP：1.0 mmol·L-1）和低磷（LP：0.05 mmol·L-1）两种水平下进行水培试验，并施加15% 聚乙二醇-6000（PEG-6000）模拟干旱胁迫，分别测定干旱胁迫0、3、5、7 d及复水3 d的幼苗相关生理生化指标、干旱7 d及复水3 d的离子组变化，并通过芯片检测干旱7 d后根系中相关基因表达水平。结果表明，与CP相比，LP对小麦植株干重产生抑制作用，且对地上部的影响大于根系；LP对总根长、总根表面积和总根体积有较好的促进作用。干旱胁迫后LP对根系相关生长指标的影响表现为先抑后促；复水后LP下植株的恢复能力更强。LP对根系丙二醛（MDA）、植株可溶性糖和含水量也有抑制作用；但干旱胁迫后，与同时期CP相比，LP对小麦地上部MDA含量、过氧化物酶（POD）活性、超氧化物歧化酶（SOD）活性和含水量以及根系POD活性均有促进作用。与CP相比，LP处理中根系和地上部矿质元素含量均大部分下降。通过芯片检测，干旱胁迫7 d后，与CP相比，LP下根系中硅转运蛋白基因和硫转运相关基因显著上调，抗逆相关基因极显著上调，相关热激蛋白编码基因均极显著下调。综上所述，低磷环境下小麦根系的觅养行为通过调节生理过程、离子和基因水平得到一定程度的补偿，对干旱胁迫有一定的耐受性，对干旱胁迫的适应性增强，有助于复水后较快恢复。

来源：2023年第1期

《麦类作物学报》期刊编辑部

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