外源ABA和水分胁迫下不同耐旱品种小麦抗氧化响应和Lea基因表达的对比

1、外源ABA和水分胁迫下不同耐旱品种小麦抗氧化响应和Lea基因表达的对比摘要：将两个小麦品种C306（耐旱）和PBW343（敏感），在外源ABA处理、水分胁迫(WS)和复合处理三种情况下的幼苗生长状况进行对比。通过幼苗生长状况、根与芽的抗氧化潜力和芽中LEA基因的表达水平来研究它们的响应机制。ABA处理导致抗坏血酸盐含量、坏血酸和脱氢抗坏血酸比例和抗氧化酶含量升高，同时导致脱氢抗坏血酸含量和丙二醛（MDA）含量的降低。在水分胁迫下， PBW343的抗坏血酸盐含量、坏血酸和脱氢抗坏血酸比例和抗氧化酶含量的减少量高于C306，而 PBW343的脱氢抗坏血酸含量和丙二醛（MDA）含

2、量比C306的高。相较于单一水分胁迫，ABA和水分胁迫复合处理下 PBW343的一些特征得到了改进。在单一ABA处理下，两个品种的小麦的脯氨酸含量并没有显著增加。从十个LEA基因方面研究，C306的六个基因在水分胁迫下比在ABA处理下被诱导的更多，但是PBW343的六个基因在以上两种情况下被诱导的数量相同。有四个LEA基因在PBW343中比较早表达，而在C306中较晚表达。ABA处理下C306中的Wdhn13比水分胁迫下C306中的Wdhn13表达的更多，而PBW343中的Wdhn13在两种情况下都无响应。关键词：ABA、干旱、小麦、抗氧化、LEA、水分胁迫缩写：ABA脱落酸 APX

3、抗坏血酸过氧化氢酶 DMT邓肯多重比较 EST已表达序列标记 GAPDH甘油醛-3-磷酸脱氢酶 GPOX愈创木酚过氧化物酶 GPX谷胱甘肽过氧化物酶 GR谷胱甘肽还原酶 LEA晚期胚胎丰富 MDA丙二醛 T/C目标放大控制权 WS水分胁迫引言脱落酸调节许多植物生理过程如种子成熟、种子休眠、生长和发育调节等，而它在适应环境压力尤其是高盐和干旱中的作用是一个研究这些压力下全球作物产量影响的重要领域。ABA信号在抗旱性中起着非常重要的作用，许多抗旱品种是高浓度ABA敏感而许多干旱敏感品种是低浓度ABA敏感。胁迫下，抗氧化机理和LEA蛋白的表达通过不同的通路对非生物胁迫相关蛋白质的主要类进行控制。据报

4、道，水分胁迫和外源ABA处理下，抗氧化机制受ABA控制。逆境胁迫下，LEA基因调控有受ABA限制和不受ABA限制两种途径。因为抗氧化机制和LEA蛋白与植物适应各种非生物胁迫和对ABA的响应有关，本研究旨在研究在外源ABA处理、水分胁迫(WS)和复合处理三种情况下，两个小麦品种的抗旱抗氧化潜力以及LEA基因表达情况。比较在外源ABA和水分胁迫(WS)下两个品种的小麦，能够得出在外源ABA处理、水分胁迫(WS)和复合处理三种情况下，ABA的影响是否产生，添加ABA是否缓解水分胁迫(WS)。比较两个品种将会得到在水分胁迫下品种是否变异的信息。材料与方法植物材料实验选用两个面包小麦品种，分别为PBW3

5、43（干旱敏感）和C306（耐旱）。为了得到它们的幼苗，将种子在0.1%的升汞中消毒并且在有湿滤纸的无菌培养皿上培养。用热压处理过的蒸馏水来湿润滤纸。培养皿在25的黑暗环境中保存4天。第4天开始胁迫处理，施加20 M ABA作为ABA单独处理，6%的甘露醇作为水分胁迫处理，20 M ABA加6%的甘露醇作为复合处理。同时让幼苗在热压处理过的蒸馏水中生长，于25的黑暗环境中再培养1-3天。从四个阶段收集数据：胁迫处理后的0h、24h、48h、72h。生长测定生长状况通过干重测定。取新鲜的幼苗25棵，分为三分，分别测其根和芽的重量。将新鲜的组织在80的烘箱中干燥24h，并且测量记录它们的干重。计算

6、结果为平均值±标准偏差。抗氧化酶类抗氧化酶的提取根据Yang等的文章中的方法。简言之，组织先用包含75mole磷酸缓冲溶液 (pH值7.0)、1.5moleEDTA、2%PVP、0.05%聚乙二醇辛基苯基醚的溶液制成匀浆，然后在4下10000×g离心15分钟。APX（抗坏血酸过氧化氢酶）的实验方法是在酶提取液中各加入2.5ml含有125mole的磷酸缓冲溶液 (pH值7.0)、0.25mole的EDTA、0.75mole的抗坏血酸、2.91mole的H2O2，在25下，记录 290nm处的吸光度变化。每分钟减少1mole抗坏血酸盐的计算使用的抗坏血酸盐摩尔消光系数为2.8

7、mM 1 cm 1。过氧化氢酶的实验方法是25下，在酶提取液中各加入2.5ml含有125mole的磷酸缓冲溶液 (pH值7.0)、62mole的H2O2，记录,240nm处的吸光度变化。每分钟改变1mole H2O2的计算使用的H2O2摩尔消光系数为0.0394 mM 1 cm 1。GPOX（愈创木酚过氧化物酶）的实验方法是在酶提取液中各加入2.5ml含有250mole的磷酸缓冲溶液 (pH值6.5)、125mole的愈创木酚、80mole的H2O2，在25下，记录 470nm处的吸光度变化。每分钟改变1mole四聚邻甲氧基苯酚的计算使用四聚邻甲氧基苯酚的摩尔消光系数为26.6 mM 1 cm

8、 1。GR（谷胱甘肽还原酶）的实验方法是在酶提取液中各加入3ml含有150mole的磷酸缓冲溶液 (pH值7.0)、1.75mole的谷胱甘肽（GSSG）、1.75mole的NADPH+H+，记录 320nm处的吸光度变化。每分钟增加1mole NADPH+H+的计算使用的NADPH摩尔消光系数为6.22 mM 1 cm 1。所有的酶提取液一式三份。计算结果为平均值±标准偏差。抗氧化物和其他代谢物H2O2用0.1%的柠檬酸提取。1ml上清液与2ml含有0.1mmole碘化钾和0.1mmole磷酸缓冲溶液 (pH值7.0) 反应混合液混合，于室温下在黑暗环境中反应1h。然后测定390n

9、m处的吸光度。抗坏血酸盐用5%的柠檬酸提取。0.5ml样品与2ml含有1%H 3 PO 4、0.05%  FeCl 3和0.25%联吡啶乙醇溶液反应混合液混合，于37下反应40min。然后测定525nm处的吸光度。脱氢抗坏血酸用含有1%硫脲的5%的偏磷酸提取。1ml样品与1ml试剂（含有2%2,4-二硝基苯肼(DNPH)、0.4%  硫脲和0.05% CuSO 4 .5H 2 O /9 N H 2 SO 4）混合，于37下反应3h后冰水浴冷却，加入5ml85%的硫酸（冷的），再于室温下反应30min。然后测定530nm处的吸光度。脯氨酸用3%的磺基水杨酸提取。1ml样品与1

10、ml酸性茚三酮试剂和1ml冰醋酸混合，于100下反应1h。后冰水浴冷却，加入4ml甲苯，再于室温下进行相分离。然后测定酒红色上清液在520nm处的吸光度。丙二醛（MDA）用0.1%的柠檬酸提取。1ml样品与4ml含有0.5%的硫代巴比妥酸和20%的柠檬酸混合液混合，于100下反应30min。离心分离后测定523nm处和600nm处的吸光度。600nm处的吸光度减去523nm处吸光度，MDA的计算使用丙二醛的摩尔消光系数为155 mM 1 cm 1。所有的样品一式三份。计算结果为平均值±标准偏差。统计分析数据用复杂度小于等于0.05情况下邓肯多重比较进行分析，测试统计样本之间的区别使用

11、DSAASTAT软件1.101版本。半定量反转录酶-聚合酶链锁反应用半定量反转录酶-聚合酶链锁反应来分析LEA基因。在美国国家生物技术信息中心数据库搜索小麦的可用性基因序列。引物设计和引物搜索都能在美国国家生物技术信息中心找到。每个基因对应引物序列在表1中给出。用TRIsoln提取全部RNA，再加入氯仿进行相分离，接着用异丙醇将RNA从水相中沉淀，然后溶解在焦碳酸二乙酯净化水中。RNA用脱氧核糖核酸酶I处理，出去DNA，接着在3.5 M氯化锂沉淀，然后溶解在焦碳酸二乙酯净化水中。用260nm/280nm吸光度估算RNA含量。对于反转录，所有的RNA和 脱氧胸苷酸在72都发生变性，然后

12、在加入1X含有500MdNTP、20U核糖核酸酶抑制剂和70U反转录酶的转录缓冲液后，于42培养1h。聚合酶链反应在1X含有1.5 mM MgCl 2、200MdNTP、0.4 % PVP、25个极点/每个引物和5U聚合酶缓冲液中进行。循环周期为：40秒35次（94）或40秒35次（55）或1-2分钟35次（72），最后延长时间为10分钟。反转录酶-聚合酶链锁反应由甘油醛-3-磷酸(GAPDH)作为内部控制。使用凝胶成像系统可使聚合酶链锁反应可视化和可测化。每个基因在每个样本中的比例通过依据磷酸甘油醛脱氢酶强度的基因强度进行计算。数据表示为凝胶图片和T/C值。结果处理对生长的影响水分胁迫下，P

13、BW343的植株干重受到影响（图1a），但是复合处理下得到改善，芽在48h和72h得到改善，根在24h和48h得到改善（图1a、图1c）。水分胁迫下，C306芽的干物质积累几乎不变（图1b），根的干重在48h后有所改善（图1d）。然而，复合处理后没有明显变化。对抗氧化物和其他代谢物的影响ABA处理下，PBW343芽（图2a）和根（图2c）中的抗坏血酸盐含量增加（主要在48h以后）；水分胁迫下，芽和根中的抗坏血酸盐含量在同一时期（48h）减少了；在复合处理下，芽中的抗坏血酸盐含量在24h和48h后显著增加，根中的抗坏血酸盐含量略有增加（图2a、图2c）。ABA处理下，C306的芽（图2b）中的抗

14、坏血酸盐含量于48h增加；水分胁迫下，C306的芽中的抗坏血酸盐含量与对照组没有明显差异。ABA处理下，C306的根（图2d）中的抗坏血酸盐含量没有变化；水分胁迫下，与对照组相比，C306的根中的抗坏血酸盐含量于48h和72h后减少。与水分胁迫下相比，复合处理下，C306的芽（图2b）中的抗坏血酸盐含量于48h略有增加，而C306的根（图2d）中的抗坏血酸盐含量于48h显著增加。ABA处理下，两个品种芽（图2e、图2f）中的脱氢抗坏血酸含量都减少了（PBW343在48h后略有减少，72h后显著减少；C306在48h后显著减少）。水分胁迫下，PBW343中的脱氢抗坏血酸含量增加了（48h后芽中的

15、脱氢抗坏血酸含量略有增加（图2e），48h和72h后根中的脱氢抗坏血酸含量显著增加（图2g）；C306中的脱氢抗坏血酸含量在48h后显著减少了。与水分胁迫下相比，复合处理下，PBW343中的脱氢抗坏血酸含量48h和72h后增加了（图2e、图2g）。水分胁迫下，PBW343的抗坏血酸盐含量/脱氢抗坏血酸含量比例下降了，而在复合处理中PBW343的抗坏血酸盐含量/脱氢抗坏血酸含量比例相较于水分胁迫有所升高（图2e、图2g）。水分胁迫下，C306的抗坏血酸盐含量/脱氢抗坏血酸含量比例与对照组相比更高或者不变（48h和72h后的芽，24h和48h后的根）（图2f、图2h）。复合处理下，除了72h根的抗

16、坏血酸盐含量/脱氢抗坏血酸含量比例升高了，C306的抗坏血酸盐含量/脱氢抗坏血酸含量比例与水分胁迫下相比基本无变化（图2h）。在24小时阶段，ABA处理下， PBW343芽中的H 2 O 2含量略有增加；复合处理下，H 2 O 2含量与对照组相比几乎相同；水分胁迫下，H 2 O 2含量显著降低。在之后的阶段中，ABA处理下和复合处理下， H 2 O 2含量与对照相比都降低了。在24h和48h阶段，与对照相比，三种情况下，PBW343根中的H 2 O 2含量都减少了（图3c）。在24小时阶段，与对照相比，水分胁迫下和ABA处理下，C306芽中的H 2 O 2含量显著减少了，而复合处理下，C306

17、芽中的H 2 O 2含量略有减少（图3b）。水分胁迫下， C306芽中的H 2 O 2含量在之后的阶段维持在对照水平。在24小时阶段，C306根中的H 2 O 2含量在三种情况下都显著增加了，但是在之后的阶段降低了。ABA处理下，PBW343芽中的脯氨酸含量与对照相比没有变化（除了48h增加了）（图4a），但PBW343根中的脯氨酸含量与对照相比减少了（24h阶段显著下降，48h略有下降）（图4c）。水分胁迫下，PBW343中的脯氨酸含量增加了，尤其是48h阶段（图4a、图4c）。复合处理下，PBW343芽中的脯氨酸含量与水分胁迫下相比没有变化，但是PBW343根中的脯氨酸含量与水分胁迫下相比

18、减少了（图4a、图4c）。水分胁迫下和ABA处理下，C306芽中的脯氨酸含量与对照相比没有显著变化，而复合处理下，C306芽中的脯氨酸含量与对照相比显著增加了（24h阶段）（图4b）。,三种情况下，在24和48小时阶段， C306根中的脯氨酸含量与对照相比减少或不变，而在72小时阶段，C306根中的脯氨酸含量与对照相比增加了。三种情况下，PBW343芽中的丙二醛(MDA)含量与对照相比增加了，24小时阶段，ABA处理下的PBW343芽中的丙二醛含量出现最大值，接着是水分胁迫下的，最后是复合处理下的（图4e）。在24小时阶段，PBW343根中的丙二醛含量在任何情况下都没有增加。ABA处理下，PB

19、W343根中的丙二醛含量在48小时阶段显著增加；复合处理下，PBW343根中的丙二醛含量在72小时阶段显著增加（图4g）。复合处理下，与水分胁迫下相比，PBW343芽中的丙二醛含量在24小时阶段没有变化；但是PBW343根中的丙二醛含量在48小时阶段显著减少，在72小时阶段略有减少（图4g、图4e）。三种情况下，与对照相比，C306芽中的丙二醛含量在24小时阶段都显著增加（图4f），并且与同一阶段的H 2 O 2含量有关（图3b、图4f），而C306芽中的丙二醛含量在之后的阶段中都减少了（图4f）。与对照相比，C306根中的丙二醛含量没有显著变化或减少。3.3 对抗氧化酶的影响48小时阶段，A

20、BA处理下，PBW343芽中的抗坏血酸过氧化氢酶活性几乎与对照组一样；水分胁迫下，PBW343芽中的抗坏血酸过氧化氢酶活性与对照相比显著减少；复合处理下，PBW343芽中的抗坏血酸过氧化氢酶活性与对照相比略有减少（图5a）。复合处理下，PBW343芽中的抗坏血酸过氧化氢酶与水分胁迫下相比没有变化。PBW343根中的抗坏血酸过氧化氢酶活性在三种情况下都减少了，同时ABA处理下的PBW343根中的抗坏血酸过氧化氢酶活性高于水分胁迫下的（图5c）。24和48小时阶段，复合处理下的PBW343根中的抗坏血酸过氧化氢酶与水分胁迫下相比没有增加，反而减少了。48和72小时阶段，ABA处理下的PBW343芽

21、中的过氧化氢酶活性比另外两种情况下的高，但低于对照组（图5e）。ABA处理下的PBW343根中的过氧化氢酶活性与对照相比几乎不变，但是在另外两种情况下下降了。复合处理没有改善PBW343过氧化氢酶活性（图5g）。24小时阶段，ABA处理下的C306芽中的抗坏血酸过氧化氢酶活性和过氧化氢酶活性都显著增加了，水分胁迫下的C306芽中的抗坏血酸过氧化氢酶活性和过氧化氢酶活性也略有增加，但复合处理下的C306芽中的抗坏血酸过氧化氢酶活性和过氧化氢酶活性没有明显变化（图5b、图5f）。胁迫阶段，ABA处理下的C306芽中的抗坏血酸过氧化氢酶和过氧化氢酶活性高于水分胁迫下的C306芽中的，并且与H 2 O

22、 2含量的联系也更密切（图3b、图5b、图5f）。C306根中的抗坏血酸过氧化氢酶活性与对照相比都减少了，同时，ABA处理下的抗坏血酸过氧化氢酶活性比另外两种情况下的高（图5d）。24小时阶段，C306根中的过氧化氢酶活性在三种情况下都下降了，并且与同阶段三种情况下的H 2 O 2含量有关（图3d、图5h）。此后，C306根中的过氧化氢酶活性升高，并伴随着H 2 O 2含量的减少（图3d、图5h）。48小时阶段，ABA处理下的PBW343芽中的愈创木酚过氧化物酶活性显著升高，水分胁迫下的PBW343芽中的愈创木酚过氧化物酶活性略有升高，复合处理下的PBW343芽中的愈创木酚过氧化物酶活性几乎没

23、有变化（图6a）。胁迫阶段，ABA处理下的PBW343芽中的愈创木酚过氧化物酶活性高于其他两种情况的。PBW343根中的愈创木酚过氧化物酶活性与对照相比下降了，并且ABA处理下的愈创木酚过氧化物酶活性高于其他两种情况的（图6c）。胁迫阶段，复合处理下的PBW343中的愈创木酚过氧化物酶活性与水分胁迫下相比没有变化或降低。24和48小时阶段，ABA处理下的C306芽中的愈创木酚过氧化物酶活性与对照相比显著升高了，其他两种情况下的C306芽中的愈创木酚过氧化物酶活性与对照相比几乎没有变化（图6b）。水分胁迫下和复合处理下的C306根中的愈创木酚过氧化物酶活性对照相比降低了，而ABA处理下的C306

24、根中的愈创木酚过氧化物酶活性与对照相比几乎没有变化（图6d）。胁迫阶段，PBW343中的谷胱甘肽还原酶活性与对照相比显著下降（图6e、图6g）。24小时阶段，ABA处理下的C306芽中的谷胱甘肽还原酶活性与对照相比显著升高，而其他两种情况下的C306芽中的谷胱甘肽还原酶活性与对照相比无明显差异（图6f）。24小时阶段，三种情况下的C306根中的谷胱甘肽还原酶活与对照相比性显著下降；72小时阶段，ABA处理下和复合处理下的C306根中的谷胱甘肽还原酶活与对照相比性显著下降（图6h）。3.4 对LEA基因表达的影响LEA基因属于3个基因组：基因组2、基因组3、基因组4。24和48小时阶段，通过半定

25、量反转录酶-聚合酶链锁反应研究它们的表达水平。总共有十个LEA基因用于这些测量，其中4个（Wdhn13、Wcor410c,、Td27e,、Td16）属于基因组2，1个（Td29）属于基因组4，5个（Wrab19、Wrab18、Wrab17、Wrab15、Ta-LEAgp3-like）属于基因组3。基因组2和4的表达行为是相似的，而基因组3则与它们不同（图7）。对于不同的胁迫，基因组2和4的5个基因中的4个基因（Td29,、Wcor410c,、Td16 and Td27e）间互相的响应几乎相同，即使是不同的品种。两个品种的芽中，这4个基因不论是对照组或是处理组都在24小时阶段表达，但是48小时阶

26、段，处理组基因还会表达，但是对照组几乎不表达。然而，比较两个品种的这4个基因，它们在PBW343较早（24h）表达，在C306中较晚（48h）表达；C306在ABA处理下比水分胁迫下和复合处理下表达的基因少，而PBW343在三种情况下几乎相同。C306中Wdhn13在水分胁迫下的24和48小时被诱导，在ABA处理下都被诱导，而PBW343中Wdhn13处理对照组的芽中表达，其余的情况都不表达。与其他基因组2中的基因水分胁迫下的C306中Wdhn13比ABA处理下的C306中Wdhn13表达的多不同，ABA处理下的C306中Wdhn13比水分胁迫下的C306中Wdhn13表达的更多。24小时阶段

27、，基因组3的5个LEA基因在对照组和处理组中都表达，而48小时阶段，处理组的基因任然表达，两个品种对照组芽中的基因表达贾少。5个基因对ABA都有响应，但是两个品种的这5个基因在水分胁迫下比在ABA处理下表达的多。两个品种基因表达的差异不是很明显，除了水分胁迫下，Wrab17只在PBW343中表达而不在C306中表达（图7）。讨论改善环境胁迫下的生物质是一个耐旱特性和ABA的部分介导。同样的，我们发现在水分胁迫下，PBW343根与芽的干重下降的比C306更多（图1a到图1d）。添加ABA化解了PBW343生物量的下降（图1a到1c），因此表明ABA参与维护这个特性。ABA处理下，抗坏血酸盐的含量

28、在两个品种的根和芽中都增加了，水分胁迫下，PBW343中的抗坏血酸盐的含量减少了，而C306中的不变（图2a到2d）。ABA处理下抗坏血酸盐含量增加与文献符合。水分胁迫下，C306中的抗坏血酸盐的含量不受影响或影响较小，而PBW343中的抗坏血酸盐的含量减少了，可能是耐旱特性（C306是耐旱型，PBW343是干旱敏感型）造成的。ABA处理下，两个品种的脱氢抗坏血酸含量都减少了（图2e到图2h）。水分胁迫下，C306中脱氢抗坏血酸含量减少了，而PBW343中的脱氢抗坏血酸含量反而增加了。水分胁迫下，PBW343中脱氢抗坏血酸的积累，并且伴随着抗坏血酸/脱氢抗坏血酸比例的下降，可能是环境中的氧化物

29、（ROS）较多，或者是无法将脱氢抗坏血酸重生为抗坏血酸。相应的H 2 O 2含量没有增加，说明在水分胁迫下这个品种有其他的氧化物产生。其次，48和72小时阶段，根中有更高的脱氢抗坏血酸含量并伴随着更高的MDA含量（图2g，图4g），因此说明有氧化损伤。复合处理减少了PBW343中的脱氢抗坏血酸含量，增加了抗坏血酸含量和抗坏血酸/脱氢抗坏血酸比例（图2），减少了PBW343根中的MDA含量（图4g），表明这些特性由ABA调控。据报道，ABA能减轻氧化毒性，增加抗坏血酸盐含量，增加谷胱甘肽还原酶、脱氢抗坏血酸还原酶的活性，减少MDA含量。ABA处理下，两个品种的脯氨酸含量都没有变化（图4a到图4d

30、）。脯氨酸含量的积累是建立在依赖型ABA（ABA单独无法引导）响应中。水分胁迫下，PBW343中的脯氨酸含量增加而C306中的不增加（图4a到4d）。与报道相符，在干旱环境中，耐旱品种比干旱敏感品种积累较少的脯氨酸，脯氨酸增加作为干旱指示，而不是抗旱性。据研究，脯氨酸保护植物免受各种活性氧物侵害，稳定蛋白质、DNA和膜。许多报道发现脯氨酸和MDA之间负相关。我们发现，在各个处理组中，PBW343根和芽中的脯氨酸和MDA负相关，除了48和72小时阶段PBW343根的脯氨酸和MDA含量都很高（图4a、图4c、图4e、图4g）。ABA处理下，作为ABA调控的下游信号的H 2 O 2含量会增加。ABA

31、处理下，两个品种的H 2 O 2含量都增加了（图3），但是在水分胁迫下的PBW343中的H 2 O 2含量没有增加。复合处理增加了水分胁迫下的PBW343芽中的H 2 O 2含量（图3a）。水分胁迫下，干旱敏感的PBW343的H 2 O 2含量增加与依赖型ABA有关。本研究中，H 2 O 2含量与MDA含量没有关系，除了24小时阶段（图3、图4），C306芽中的H 2 O 2含量与MDA含量明确相关。现在许多的研究表明H 2 O 2是一个无毒活性氧分子，与细胞毒性没有关系。在许多不同的文章中报道，高浓度的抗氧化酶作为ABA的下游响应。这些酶的活性在ABA处理下的C306芽中升高了（图5、图6）

32、。水分胁迫下，C306中的这些酶活性与对照相比几乎相同，但是PBW343中的这些酶活性与对照相比降低了。，这些酶在ABA处理下的PBW343中的活性比在水分胁迫下的PBW343中的活性高。这些结果表明，水分胁迫下，C306品种的抗氧化潜力以维护这些酶的活性的形式体现，而PBW343品种无法这么做。但是不像其他特性，复合处理下的PBW343中抗氧化酶活性与水分胁迫下相比没有升高。这些酶与H 2 O 2有关（图4、图5），只有过氧化氢酶与H 2 O 2正相关（图3）。例如，ABA处理下的C306芽中的过氧化氢酶活性比水分胁迫下的C306芽中的过氧化氢酶活性高，伴随着ABA处理下的C306芽中的H

33、2 O 2含量比水分胁迫下的C306芽中H 2 O 2含量高（图3b、图5f）。其次，24小时阶段，对照组C306根中的过氧化氢酶活性较高，但是H 2 O 2含量比其他处理组都低（图3d、图5h）。较高水平的抗氧化剂酶活性与不同植物的抗旱性相关。LEA（胚胎后期丰富）基因与耐旱性有关。在目前的研究中，三个基因组2的基因（Wcor410c,、Td16,、Td27e）和一个基因组4的基因（Td29）在PBW343中表达的较早（24h），在C306中表达的较晚（48h），这类似于耐旱型品种中的Td27e和Td25a积累的较晚（67h）而干旱敏感型品种中的积累的较早（30h）。干旱条件下，这两个基因在

34、耐旱品种中被诱导的量高于干旱敏感品种中的。在目前的研究中，C306中的Td27e被诱导量同样较高（图7）。Wdhn13基因对ABA敏感，C306中的Wdhn13只在水分胁迫下表达（图7），因此它可能参与了依赖型ABA抗旱途径。在文献中， 四倍体小麦和粗山羊草中的ABA是依赖型ABA，其表达水平与耐寒性、耐旱性以及ABA敏感性有关。据报道,除了干旱和低温胁迫，盐胁迫下也会被诱导。十个基因中的6个基因（Td16,、Td27e,、Wcor410c、Td29,、Wrab19,、Wrab18）在水分胁迫下的C306中表达的比ABA处理下的表达的多，但在PBW343中则不是如此（图7）。水分胁迫

35、下，LEA基因的激活有依赖型ABA和非依赖型ABA 两种途径，而ABA处理下的LEA基因的激活只有依赖型ABA一种途径，这可能是ABA处理下的比水分胁迫下的响应弱的原因。然而具体到品种，这种情况只在C306中发生，这与之前发现的基因组3在低温和ABA处理间的对比情况类似。比较两个品种的抗氧化应答，可以得出，水分胁迫下，干旱敏感型的PBW343的抗氧化性较弱（抗坏血酸盐含量低、抗坏血酸盐/脱氢抗坏血酸盐比例低、抗氧化酶活性低、脱氢抗坏血酸盐和MDA含量高），加入ABA后有所改善。水分胁迫下，耐旱型的C306抗氧化性得以维持（通过维持抗坏血酸盐含量、抗坏血酸盐/脱氢抗坏血酸盐比例、抗氧化酶活性，减少脱氢抗坏血酸盐和MDA含量），加入ABA后几乎不变。这可能和ABA信号有关，当PBW343中ABA信