小麦的非生物胁迫耐性研究进展
2018-03-19徐俊雄柳忠玉伍翔王岩岩覃建兵
长江大学学报(自科版) 2018年10期
徐俊雄,柳忠玉,伍翔 王岩岩,覃建兵
(长江大学生命科学学院,湖北 荆州 434025)
小麦(TriticumaestivumL.)育种的主要目标是培育具有优良性状的品种,最主要的方向是高效高产,然而气候的变化、土壤的缺失、水资源短缺和病虫害的发展等客观因素严重影响着小麦的生长发育,从而使其产量的增长与稳定受到一定的抑制。为此,笔者就小麦的非生物胁迫耐性研究进展进行综述。
1 耐寒性
经过一段时间的非冻低温作用(一般为2~6℃)后,小麦会表达某些与抗寒功能相关的特定基因使其耐寒性得到增强[1]。低温对小麦的生长产生危害,低温伤害类型包括膜伤害(相变温度,降低脂肪酸饱和度,提高耐寒性)[2]、渗透胁迫(渗透调节物质,亲水性多肽维持水相保护细胞膜)[3]、蛋白质变性等。
早期的研究发现细胞膜系是低温伤害的原初位点[4],一些基因如脂肪酸去饱和代谢的关键酶基因、超氧化物歧化酶基因和某些糖类基因(使小分子物质和可溶性物质增加)能够缓解低温对膜的伤害程度[5],研究人员根据这些基因产物的功能将其归为调控基因(基因产物调节信号的传递和保护基因的表达)和保护基因(基因产物直接起抗寒保护作用)[6]。近年来,由于各生物各分支学科和生物技术的蓬勃发展以及拟南芥模式植物的广泛应用,植物耐寒性分子机理被大量研究,发现脱落酸(ABA)能参与低温条件下许多基因的诱导表达,也发现了不依赖于ABA信号的转导途径(通过CBF转录活性因子结合到CRT/DRE顺式作用元件,诱导COR耐寒基因的表达);……
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