转TaWK对小麦耐旱性的影响及其生理机制研究(2)
光合作用与植物的生长密切相关，水分是影响光合作用最重要的因子之一[5]。叶绿素是光合作用过程中重要的光合色素，小麦叶片中叶绿素含量的高低是反映其光合能力的一个重要指标[6]。在水分亏缺条件下，植物体内各种生理过程都会受到干扰，直接或者间接地影响到叶绿素的含量，所以叶绿素含量是衡量植株遭受干旱胁迫后受损程度的重要生理指标。植物体内的活性氧产生和清除处于一种动态平衡状态[7]。当植物处于逆境条件下，这种动态平衡遭到破坏，抗氧化系统清除活性氧能力下降，植物细胞中积累大量的活性氧，会导致细胞膜脂过氧化，破坏细胞的完整性，从而导致与细胞膜相关一系列生理活动受到抑制。研究结果表明，耐旱性强的品种其保护酶的活性较高[8]。酶促脱毒系统包括超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)等；非酶类抗氧化剂包括抗坏血酸、谷胱甘肽、甘露醇和类黄酮等。
作物对干旱胁迫响应是一个十分复杂的过程，提高作物耐性基于认识作物耐旱性生理机制的基础上，然而，目前对作物耐旱性生理机制的研究还不完善。随着转基因技术的不断完善，借助基因工程手段将耐旱基因导入普通植株中，结合转基因育种和常规育种培育耐旱小麦品种成为一种有效手段[9]。虽然可以通过转入耐旱性相关转录因子或基因等来提高作物的耐旱性，然而，完善的小麦转基因技术体系尚未建立，小麦遗传转化技术还不能作为一项常规技术普遍应用。因此，在今后提高小麦耐旱性的相关研究中，主要考虑在完善小麦耐旱性生理机制深入分析的基础上，在小麦转基因研究中，着重提高小麦转化效率，从而有效提高小麦的耐旱性，稳定我国的粮食安全。
因此，研究如何通过转基因技术培育强耐逆性小麦品种对确保我国粮食安全有重要的理论和实际意义。WK是一个蛋白激酶基因，通过基因枪法导入小麦品种科农199中，获得了T5代转WK科农199阳性株系。本研究对含有WK的科农199小麦阳性株系在水分亏缺下进行与耐旱性相关生理生化指标的测定，以初步探究转WK科农199阳性材料耐旱的生理生化机制；并对其农艺性状和产量性状进行调查，以期为抗旱转WK基因小麦品种选育提供理论与方法参考。
2 材料与方法
TaWK是一个蛋白激酶基因，通过基因枪法导入小麦材料科农199中，获得了T5代转TaWK科农199阳性株系。本试验对含有TaWK的科农199小麦阳性株系对干旱胁迫响应的生理生化指标进行测定，以初步探究转TaWK科农199阳性材料的耐旱相关的生理生化机制，以期为抗旱转TaWK小麦材料选育提供理论与方法参考。
2.1 材料
转TaWK小麦材料WK、转TaWK-RNAi材料wki和受体植株（科农199）。