山羊草属野生小麦基因型对干旱胁迫的响应机制：生理生化及基因表达谱分析

《Plant Physiology and Biochemistry》：Biochemical, physiological changes and gene expression responses of Wild wheat by Aegilops tauschii coss to drought stress

本研究系统揭示了六种Aegilops tauschii基因型在干旱胁迫下的适应性差异。研究发现Taushi A1/AX基因型通过激活抗氧化酶（POX/CAT/SOD）和上调PHV A、HVA22基因表达展现强抗氧化防御，而Taushi C1/Y1则通过维持叶面积和叶绿素含量体现生理稳定性。该研究为小麦抗旱育种提供了关键基因资源和理论依据。

　　

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温室实验

本研究在伊朗阿尔伯兹省卡拉兹米大学农业试验田（北纬35.86386°，东经50.91242°，海拔1124米）进行。温室环境条件维持在平均温度22±2°C，相对湿度50-60%。实验使用从卡拉兹米大学植物基因库获取的六种Aegilops tauschii品种，种子于2023年5月5日播种，8月5日收获。

地上部和根部干重

干旱胁迫对根干重（RDW）的影响具有基因型特异性。在野生基因型中，干旱胁迫普遍增加RDW，其中Taushi B3、Taushi AX和Taushi C1在两种干旱水平下均显示增加，Taushi A1在轻度干旱下增加，Taushi Y1在重度干旱下增加。相反，Taushi D1的RDW无变化。除Taushi C1和Taushi Y1外，地上部干重（SDW）均显著降低（表1）。

野生品种对干旱胁迫的敏感性较低。

讨论

伊朗是小麦及其野生近缘种（特别是Ae. tauschii）起源和多样性的关键中心，对小麦育种至关重要。因此，分析其基因组至关重要。本研究检测了六个面包小麦基因型在不同干旱条件下的表现，揭示了生理和生化性状的显著差异。除Taushi AX、Taushi B3和Taushi C1外，所有基因型的叶长在干旱胁迫下均显著减少。先前的研究表明叶长减少。

结论

干旱胁迫显著影响了Aegilops tauschii的生理和生化性状，响应机制存在基因型特异性变异。胁迫暴露导致叶面积减少、根冠比增加以及脯氨酸、类胡萝卜素、酚类和类黄酮水平升高。所有基因型的抗氧化活性下降，而氧化标志物增加，其中Taushi A1和Taushi AX的变化较轻微。PHV A和HVA22基因的表达与干旱响应密切相关。