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小麦是我国重要的粮食作物之一,干旱是限制小麦产量的重要逆境因素。本研究以不同抗旱能力的“百农207”和“洛旱2号”为材料,利用20%PEG-6000高渗溶液处理幼苗来模拟干旱条件,检测干旱胁迫下两个小麦品种的生理生化指标、干旱反应基因的表达模式、全基因组组蛋白H3K9ac修饰的变化情况以及组蛋白乙酰化修饰酶表达水平,主要结果如下:(1)干旱胁迫过程中“百农207”和“洛旱2号”表型和生理生化指标的差异。为了比较“百农207”和“洛旱2号”响应干旱环境的能力,本研究分别测定了“百农207”和“洛旱2号”在正常生长状态下和PEG处理下的根长增长率、根鲜重、干重、地上部分鲜重、干重、叶片含水量、叶片渗透介质相对电导率,结果验证了“洛旱2号”响应干旱环境的能力优于“百农207”。(2)干旱胁迫过程中“百农207”和“洛旱2号”干旱反应基因的表达模式的差异。作物响应干旱胁迫应答的分子机制包括ABA依赖(ABA dependent)途径和非ABA依赖(ABA independent)途径,DREB2在两个途径中都起作用,Cor(cold-responsive)/Lea(late embryogenesis-abundant)是DREB2下游的重要基因。利用荧光定量PCR技术检测干旱胁迫下DREB2、LEA基因家族中的-Wdhn13和Wrab17基因转录水平。结果显示干旱胁迫2 h后,两个小麦品种的3个抗旱相关基因的转录水平迅速上升,随着干旱胁迫时间的增加,“百农207”持续下降,“洛旱2号”上升。(3)干旱胁迫过程中“百农207”和“洛旱2号”全基因组组蛋白H3K9ac修饰含量的变化。采用免疫染色(Immunostaining)和蛋白质免疫印迹(Western blot)技术揭示干旱胁迫下全基因组组蛋白H3K9ac乙酰化修饰的情况,结果表明:随着干旱胁迫时间的增加,“百农207”的组蛋白H3K9ac乙酰化修饰与正常生长状态下相比出现了显著的下降;在干旱胁迫24 h“洛旱2号”组蛋白H3K9ac乙酰化修饰含量与正常生长状态下相比则出现了显著的升高,随着胁迫时间的增加与正常生长状态下差异不显著。(4)干旱胁迫过程中“百农207”和“洛旱2号”组蛋白乙酰化修饰酶表达水平的差别。组蛋白乙酰化修饰是动态的可逆的过程,由组蛋白乙酰化转移酶(histone acetyltransferase HAT)和组蛋白脱乙酰化酶(histone deacetylase HDAC)两个作用相反的酶调控。为了从基因转录水平揭示抗旱性不同的小麦品种组蛋白乙酰化修饰的不同,我们利用荧光定量PCR技术检测了小麦组蛋白乙酰化转移酶编码基因HAT1、HAT2以及组蛋白脱乙酰化酶编码基因HDAC2、HDAC4的转录水平。结果发现,抗旱能力弱的“百农207”的组蛋白乙酰化转移酶基因HAT1、HAT2的转录水平整体下降,而组蛋白脱乙酰化酶基因HDAC2、HDAC4的转录水平整体上升;说明干旱胁迫下“百农207”整体乙酰化水平下降。抗性较强的“洛旱2号”,随着干旱胁迫时间的增长,HAT1、HAT2基因的转录水平持续升高;HDAC2、HDAC4基因的转录水平则显著下降,说明干旱胁迫下“洛旱2号”整体乙酰化水平上升,复水48 h后,与正常水平没有显著差异。