干旱胁迫下面包小麦基因型生化参数与超微结构变化的机制研究及其耐旱性评价

为探究干旱胁迫对农作物的影响机制，研究人员通过两年期实验（2022-2024）系统分析了面包小麦基因型在干旱条件下的生化生理响应（如脯氨酸、丙二醛MDA含量升高）及旗叶超微结构变化（TEM观测）。研究发现复水可逆转代谢物积累并缓解产量下降，其中Gyrmyzy gul 1基因型虽呈现显著代谢响应但超微结构损伤最小，提示其耐旱潜力，为作物抗逆育种提供理论依据。

　　

干旱作为全球性胁迫因子，显著抑制作物生长发育。一项为期两年（2022-2024）的研究揭示了面包小麦基因型在干旱胁迫下的动态响应：叶片与根系中脯氨酸（proline）和丙二醛（malondialdehyde, MDA）含量显著上升，复水后回落；氢过氧化物（H₂O₂）积累与过氧化氢酶（catalase）活性增强同步发生。旗叶光合面积、干生物量及叶绿素含量则呈下降趋势。有趣的是，灌溉植株组织中仍检测到上述代谢物，暗示其积累并非单纯应激反应。

通过光学与透射电镜（transmission electron microscopy, TEM）对三个基因型（Gyrmyzy gul 1、Gobustan和94-49）旗叶的超微结构解析显示：Gyrmyzy gul 1仅部分叶肉细胞叶绿体（chloroplasts）排列紊乱；Gobustan叶绿体数量锐减且向线粒体（mitochondria）聚集，但类囊体（thylakoids）结构完整；94-49则出现线粒体嵴模糊、叶绿体外膜扩张及类囊体解离等严重损伤。尽管Gyrmyzy gul 1的脯氨酸与MDA增幅最大，但其超微结构稳定性暗示了独特的耐旱机制——代谢响应与结构耐受的巧妙平衡或是其抗逆关键。