于 铭，魏 凡，常鹏举，杨智全，武 军，陈东升，张晓科

(1.西北农林科技大学农学院，陕西杨凌 712100； 2.宁夏农林科学院农作物研究所，宁夏银川 750002)

小麦是我国最重要的粮食作物之一，其生产关系到国家粮食安全和社会稳定[1]。干旱是降低小麦品质与产量的重要因素，提升小麦的抗旱性是小麦育种迫切需要解决的问题，而抗旱相关基因分子标记的开发可以提高选育抗旱小麦品种的效率。

植物体内积累各种有机或无机物质，其中有机物质包括脯氨酸、甜菜碱等，能够提高细胞液浓度，降低渗透势，提高细胞吸水或保水能力，称为渗透调节作用[2]。脯氨酸的积累有助于增加渗透胁迫的耐受性[3]，是高等植物应对干旱胁迫的适应性机制。研究发现，高等植物中脯氨酸合成的途径有两条，一条是从谷氨酸开始合成，另一条是从鸟氨酸或精氨酸开始合成[4]；干旱等逆境胁迫下，谷氨酸途径是植物合成脯氨酸的主要途径[5]，在吡咯啉-5-羧酸合成酶P5CS的作用下，谷氨酸转化为吡咯啉-5-羧酸，再经过吡咯啉-5-羧酸还原酶的反应最终生成L-脯氨酸。脯氨酸代谢过程中有很多酶的参与，其中 P5CS是脯氨酸合成的限速酶，对脯氨酸合成的速度起着决定性的作用。P5CS基因最早在豇豆中被克隆[3]，干旱胁迫下转基因烟草中脯氨酸含量提高了数十倍，增强了烟草的抗旱性[5]。水稻OsP5CS1、OsP5CS2基因及菜豆PvP5CS1和PvP5CS2基因在各种非生物诱导后其表达量明显上调[6]。过表达P5CS基因使脯氨酸含量增加，提高了转基因马铃薯、水稻和小麦的胁迫耐受性[7]。……