不同基因型小麦对干旱锻炼响应差异的研究开题报告

1. 研究目的与意义

1.本研究的目的和意义

小麦栽培历史悠久，在中国是仅次于水稻、玉米的第三大作物。随着水资源的不断减少，干旱胁迫在小麦生长季的发生频率越来越高，其程度也呈逐渐加剧的趋势。因此对小麦耐旱机制的研究日益成为众多国内外学者讨论的热点。已有研究表明，逆境锻炼可以引起植物一系列的生理生化变化，使植物可以在后期出现的短时间致死胁迫中表现出较强的抗性。因此，逆境锻炼可能是提高植物应对非生物逆境抗性的重要途径。

小麦苗期是光合器官形成，种苗开始由自养转变为异养的关键阶段，此时期小麦品种的耐旱性强弱直接影响着其生长发育中后期的表现。目前对不同基因型小麦耐旱性差异的筛选已有大量研究，且多是在直接胁迫下进行。对于锻炼效应的响应，大多集中于一个或两个耐旱性不同的品种对生理生化方面的研究，然而不同品种对锻炼效应响应差异尚少有研究。因此，本研究通过对不同小麦品种进行适度干旱锻炼，恢复后进行干旱胁迫，研究清楚不同品种（系）对锻炼效应的响应差异，鉴定筛选出干旱锻炼下耐旱品种。

2. 研究内容和预期目标

4.研究目标

研究不同基因型小麦对干旱锻炼的响应，从而筛选出对干旱锻炼响应差异显著的极端品种，这为深入分析干旱锻炼诱导小麦耐旱性的生理机制提供重要的理论依据。

5.研究内容

3. 研究的方法与步骤

7.1研究方法

采用水培试验，采用不同浓度PEG6000模拟前期干旱锻炼条件和后期干旱胁迫，对不同品种小麦进行处理，通过对小麦地上部及根干物质积累、根系形态指标、叶面积、根冠比等指标分析不同基因型小麦品种对干旱胁迫响应的差异，从而鉴定并筛选出干旱锻炼条件下，耐旱性良好的小麦品种。

7.2技术路线

详见附件7.2技术路线

7.3实验方案

(1)实验地点：南京农业大学生科楼三楼人工气候室

(2)实验材料与方法：

1) 研究材料：不同小麦品种（江苏、山东、河南、安徽等地栽培小麦品种）共计80余种。

2) 研究方法：水培试验

3) 实验设计：

A.发芽：各品种选取饱满、均匀的小麦种子150-200粒，用15%H₂O₂浸泡消毒。洗净后，将种子放置于20℃左右培养箱中培养，每天用去离子水浇灌。

B.网培：将经过步骤A发芽的种子均匀摆至刚被水面漫过的网筐中生长，待幼苗长至两叶一心时准备移至营养液中进行水培培养。

C.水培：将经过步骤B网培的幼苗进行完全营养液培养，每天观察苗情。待小麦幼苗长至三叶一心时进行干旱锻炼（P：10% PEG）1天，恢复9天，然后进行干旱胁迫处理（20% PEG）3天，分别于胁迫处理后测定各指标及取样。试验每个品种3个处理，三次重复。

P-表示锻炼处理，D-表示胁迫处理

7.4可行性分析

逆境锻炼可能是提高植物非生物逆境抗性的重要途径，在植物生产中可能有很好的应用前景。而一方面，目前对小麦耐旱性的研究多集中在小麦生长发育中后期，少有对小麦苗期的研究；另一方面，目前对不同基因型小麦抗旱性的筛选，大多在直接胁迫下进行，而前期干旱锻炼对不同基因型小麦耐逆性相应差异的研究较少。因此，本研究具有一定的创新性和研究价值。

4. 参考文献

8特色或创新之处

（1）本研究通过对80余种基因型小麦进行实验和数据分析，可得出其对干旱锻炼的响应差异，为后续实验研究以及实际生产提供了基础。

（2）采用不同的数据分析方法对大量的信息进行分析，从而找到能对干旱锻炼差异响应品种进行聚类的较好方法。

5. 计划与进度安排