1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
小麦是我国最重要的粮食作物之一，种植面积占粮食作物总面积的22%左右，产量占粮食总产的20%以上，是我国主要的商品粮和战略储备粮品种，在粮食生产、流通和消费中具有重要地位[1]。我国小麦种植面积极广。小麦主产区主要种植冬小麦，种植面积最大的五个省份依次为河南、山东、河北、安徽、江苏[2]。近十几年来，全球气候变化加剧。未来气候变化下，由于升温和干旱，土壤水分蒸发大大加强，华北干旱化将进一步扩张和加剧，长江中下游地区和中南地区涝灾频率呈波动中升高，气候变化将进一步加剧冬小麦主产区南涝北旱局面[3]，对我国小麦生产产生不利影响。小麦生育期尤其是灌浆期遭遇湿害将严重影响小麦生长和最终产量及品质的形成。因此，研究如何提高小麦的渍水抗性对不利气候条件及水分条件下小麦的稳产具有重要的理论和实践意义。
1.渍水对小麦生长产生不利影响的生理机制
土壤渍水阻碍小麦生长，最终降低产量，是暖湿地区冬小麦生产中的重要问题。水分过多导致作物根层缺氧胁迫的发生，是抑制作物生长的主要原因[4]。随着土壤渍水的发生，由于叶面气孔的收缩或部分关闭，使小麦叶片光合速率和蒸腾速率迅速下降，削弱了植株的光合积累强度，这是小麦短期受渍时的主要危害途径。长时间受渍条件下，枯黄叶片的发展是小麦渍害十分明显和重要的一个方面。小麦根系大致在花期停止生长，发生在中、后期的土壤渍害使受损的根系不能恢复，长时间处于根/冠比失调状态，从而加快了枯黄叶片的发展，直至全植株枯黄[5]。中后期渍水渍水明显降低了贮藏干物质向籽粒的再运转，削弱小麦贮藏器官光合产物的积累，衰老加速，从而使籽实的千粒重大大降低，严重影响小麦的经济产量[6，5]。
2. 研究的基本内容和问题
本实验通过比较小麦多代渍水胁迫适应后光合速率、叶绿素荧光参数、叶绿素含量、叶片脱落酸水平、叶绿体线粒体抗氧化酶系统等相关生理指标及基因、蛋白质表达的变化，研究水分胁迫适应能否提高小麦水分胁迫抗性及其生理机制，从而制定相应的栽培措施以提高小麦的水分胁迫抗性。
3. 研究的方法与方案
研究方法：盆栽试验 技术路线：见附件 实验方案： 供试材料：宁麦13 适期催芽后播种，每桶播种20粒，于3叶1心期间苗，留苗7株。全生育期试验花后10(7天)天施相应水分处理；苗期试验开春后施相应水分处理。共t1W,t1C;t2W,t2C;t3W,t3C;T0W,T0C8个处理。 每次处理时间为3-5d（视水分状况而定（土壤、叶片水势））。 全生育期试验每处理6盆，苗期试验每处理5盆。三次重复。裂区设计。 取样： 在处理前取生长一致的植株鲜样（旗叶/上三叶，根）在液氮中速冻10min，置于-80℃冰箱中保存，用于DNA甲基化水平测定及双向电泳蛋白差异点分析。 处理结束后取生长一致的植株鲜样（旗叶/上三叶，根）在液氮中速冻10min，置于-40℃冰箱中保存，用于叶片各相关酶活性、MDA含量及ABA含量的测定。 全生育期试验成熟期测产。 见附件 测定项目与方法： 1.Eh值 2.净光合速率 [便携式光合作用测定系统（LI-6400，LI-Cor,USA）] 测定净光合速率、气孔导度等指标 晴天9:30-11:30测，每处理每重复测5片生长一致且受光方向一致的旗叶。 在水分胁迫前、处理后第、恢复正常供水后测定。 3.叶绿素荧光 [FMS2调制时荧光仪（英国Hansatech公司）] 测定初始荧光（FO）、最大荧光产量（Fm）、光能转换效率（Fv/Fm）、PSII量子效率（ΦPSII）并计算非光化学淬灭系数（NPQ） 大小、向光一致的旗叶，与光合速率测定同步测定。 4．叶绿素含量 测定与光合速率测定相同的旗叶的叶绿素含量SPAD仪及化学方法 5.脱落酸水平（叶片，根） 参考Quarrie（1988）的方法采用酶联免疫法(ELISA)测定叶片ABA含量 6.可溶性糖及可溶性蛋白含量 7抗氧化系统及相关酶活性（叶片，根） 叶片线粒体、叶绿体的提取纯化根据Rdiger等（2010）(Rdigeretal.2010)的方法。 SOD、POD、CAT活性参照Tan等（2008）的方法测定。 O2产生速率测定参照Sui等（2007）(Suietal.2007)的方法 MDA含量按Du和Bramlage(1992)测定。 8.DNA甲基化水平（叶片，根） 公司测定 9.蛋白质表达差异（叶片，根） 双向电泳(2-DE)、质谱(MS) 可行性分析： （1）本实验前期多代花后水分处理已完成，即已获得FW，FC；SW，SC；TW，TC种子，规定时间内可完成实验。 （2）指导教师在小麦逆境生理研究方面经验丰富并已有相关研究成果。 （3）本实验中设置了合理的处理，每个处理设置三个重复，符合实验的设计原则，实验设计与指导老师认真讨论，方案设计合理。 （4）实验室和汤泉农场具备基本实验条件。 我们认为，本实验无论在设计方法还是技术路线上都是可行的。 |
4. 研究创新点
前人已有生育前期抗逆锻炼对后期抗逆性影响的研究，本实验着眼于多代抗逆锻炼对其后代抗逆性的影响，研究多代花后渍水胁迫适应能否提高小麦渍水胁迫抗性及其生理机制，从而从新的角度制定相应的栽培措施以提高小麦的渍水胁迫抗性。
5. 研究计划与进展
2013年7月，种子脱粒及储存
2013年8-12，相关文献阅读，资料查阅，技能学习及材料准备
2014年2-3月，准备盆栽用土装入桶中，种子催芽后播种
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