严加坤,张宁宁,张岁岐

1 榆林学院生命科学学院, 榆林 719000 2 中国科学院水利部水土保持研究所土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室, 杨凌 712100

水分不足是限制干旱半干旱地区农业生产的重要环境因素之一[1],植物在长期的适应干旱过程中进化出一系列的生理生化反应来响应环境水分变化[2- 3]。谷子(SetariaitalicaL.)是我国起源的特色作物,由于其具有较高营养价值,所以在全民营养危机[4]及种植业结构调整的大背景下再次成为我国西北干旱半干旱地区广泛种植的经济作物[5]。但由于西北地区降雨量小、月际分布不均,水分不足严重影响谷子产量,限制了谷子产业的发展。因此,提高谷子的耐旱性并进行耐旱育种已成为保障谷子高产稳产的重要途径。

叶片光合作用是植物维持生长的物质基础。干旱引起植物叶片气孔导度的降低,进而降低蒸腾速率,减少叶片蒸腾以改善植物水分状态；然而这种调节会阻碍CO2进入叶片,最终由于气孔限制影响光合作用[6]。研究显示,提高干旱胁迫下高粱叶片气孔导度能有效提高其净光合速率[7]。但干旱胁迫妨碍光合色素的正常合成,并且会加速其分解,最终导致叶绿素含量下降。目前,不充分灌溉的灌溉制度导致玉米叶片叶绿素含量显著降低[8], 因此,提高干旱胁迫下植物叶片叶绿素含量对维持光合作用具有重要意义。另外,干旱胁迫会降低作物光系统Ⅱ的光化学效率,影响作物体内活性氧自由基代谢和脂膜流动性；……