干旱及其它环境胁迫诱导植物产生许多物质以保护自身正常的生长发育,脱水素(dehydrin)是诱导蛋白之一,它是胚胎发育后期丰富蛋白(Late Embryogenesis Abundant proteins, LEA蛋白)中的一族,属于LEA-Ⅱ家族,由15个氨基酸组成的保守片段(EKKGI MDKIKEKLPG)的K片段,分子量为9～200kD,存在于细胞不同的部位如细胞质,细胞核,线粒体,是一种广泛存在于高等植物的干旱诱导蛋白,对不同植物脱水素的结构分析表明,脱水素具有亲水性和热稳定性,在植物遭受逆境时发挥着重要的作用,在转录水平,脱水素mRNA的表达量直接影响蛋白的表达,从而响应干旱胁迫。本实验以4个耐旱性不同的小麦品种为材料,用自然干旱胁迫处理的方法,采用Real—time quantitative PCR的技术,分析小麦叶片脱水素wzy2基因在4个重要生育时期(苗期、分蘖期、拔节期和开花期)的表达量的变化,研究小麦脱水素wzy2基因的表达与干旱胁迫程度的关系,探讨wzy2基因mRNA在不同生育时期,不同品系间的表达差异情况。本研究获得的如下主要结果:1.不同基因型小麦在不同生育期,干旱胁迫处理前后wzy2基因表达存在差异,干旱耐受型小麦陕合6号和高抗脱水素wzy2基因的表达量与胁迫程度呈正相关,而且wzy2基因表达量要高于干旱敏感型,敏感型小麦郑引1号和低抗呈现一定的波动性,在干旱胁迫早期就大量表达。且在复水后陕合6号和高抗两个品种脱水素wzy2基因的表达量迅速降低,最后回复至胁迫前水平,而郑引1号和低抗有小幅的上升趋势,最后恢复至正常水平。表明陕合6号和高抗耐旱性较强,郑引1号和低抗耐旱性较弱。2.陕合6号和郑引1号在分蘖期脱水素wzy2基因的表达较其他时期有显著差异。除郑引1号外,其它3个品种从苗期到拔节期表达差异较为显著,而在开花期,wzy2基因的表达差异不显著,说明wzy2基因的表达可能还受低温或生育期等因素的影响,表明影响脱水素wzy2基因很多,内部机制比较复杂。3.建立了脱水素基因wzy2的相对定量方法。通过此方法测得脱水素基因的表达差异数据。脱水素wzy2基因在小麦整个生育期都受到干旱胁迫诱导,没有生育期专一性,wzy2其作为抗旱基因,它的表达差异数据可以作为一种抗旱指标,有希望应用于改变植物干旱胁迫耐受的遗传改造。
