大麦抗病、耐逆研究进展(7)

大麦抗病,耐逆研究进展

野生二棱大麦种质资源丰富，为作物遗传育种提供了许多有用的基因资源。Huaxin Dai（2011）用水培法和滤纸培养法对105份西藏一年生野生大麦和45份栽培大麦对铝/酸胁迫的反应进行了分析。结果发现野生大麦根的伸长率在铝胁迫条件下变换非常明显，从62.9%变化到80.0%。

Miho Fujii（2012）发现大麦对酸性土壤的适应性主要由一个单基因HvAACT1编码的柠檬酸盐转座子来调控。主要机理是基因编码的蛋白减少根部中柱鞘细胞到木质部的柠檬酸盐含量，进而促进根茎组织中铁离子的转运。耐铝胁迫品系中HvAACT1基因编码区上游的1Kb序列插入改变了根部生长点蛋白的表达。这种改变通过向根周围分泌柠檬酸盐进而减少铝离子吸收，促进了大麦对酸性土壤的适应（与Jun Furukawa，2007研究相似）。H.Raman（2003）用RFLP标记将耐铝胁迫基因Alp定位在4HL染色体上；通过进一步实验分析发现HVM68和Bmag353两个SSR分子标记位于该基因附近，分别距该基因5.3cM和3.1cM的距离。

2.2耐旱

干旱胁迫下叶绿体外形、基粒和基质类囊体膜结构的完整性与基粒的排列次序、染色质的凝聚度和线粒体膜及嵴的完整性都与大麦的耐旱性相关, 这些特性可作为评价大麦耐旱性强弱的形态结构指标（陈健辉，2011）。在干旱环境中，与敏感基因型相比，Hsdr4基因具有较高的表达水平，表明Hsdr4 可能是抗旱的候选基因，它是在胁迫条件下，通过抗性和敏感基因型的差别表达鉴定出来的。对Hsdr4 基因区分析显示有几个与干旱有关的位点(MYC，MYB，LTRE 和GT-1)，表明Hsdr4 基因在植物抗旱过程中起作用。Hsdr4 定位在染色体3H 的长臂上，位于SSR分子标记EBmac541 和EBmag705 之间（杨蕾，2012）。

Guoxiong Chen（2010）用以色列野生二棱大麦材料研究了种子对干旱胁迫的耐逆性，通过一个干旱地区基因型WQ23-38和一个湿润地区基因型MA10-30的杂交后代F4的QTL作图分析，发现18个QTL位点控制着枯萎时间、叶片相对

伸长率、恢复速率和相对水分含量等性状。进一步分析发现干旱地区基因型可能有利于盐胁迫下的生存，而湿润地区基因型可能有利于胁迫条件下的生长维持。

植物中可逆的组蛋白H3K4甲基化是干旱胁迫的一个表观反应标志。为了更好地理解一年生大麦的耐干旱胁迫的机制，Dimitra Papaefthimiou（2012）分析了干旱诱导HvPKDM7-1基因编码的一个H3K4的亚家族脱甲基同系物。基因组对比分析发现HvPKDM7-1基因可能位于1HL染色体上，该基因可能控制大麦对干旱的耐胁迫能力。 Z.Neslihan Ozturk（2002）用微矩阵芯片杂交的方法分析了1463个从cDNA文库中分离获得的DNA原件（6-10小时的干旱处理）。结果发现文库中许多cDNA是和干旱胁迫相关联的。大约38%的转录本是特异的，功能未知。在干旱条件下许多转录本的激素效应蛋白显著表达。但也有一些未知的转录本能够报告不同的生长条件和精确的环境变化，如干旱条件下基因的上调表达，盐分条件下基因的下调表达。

2.3耐寒

低温是一种最广泛的环境胁迫,是威胁大麦生产的重要气候因子之一，按低温程度和受害情况,可分为冷害和冻害两大类。植物对低温的抗逆性生理有：低温信号的感知和传导、钙离子调节、ABA变化、蛋白激酶变化和磷酸化等（戴飞，2009）。低温诱导蛋白是植物在温度逆境条件下诱导产生的一系列蛋白,以抗冻蛋白、脱水蛋白、热激蛋白和热稳定蛋白较多,而且低温诱导蛋白质一旦在体内形成,植物体就会尽快地适应外界环境,表现出较强的抗逆性（杨玉珍，2007）。