谷子(Setaria italica P. Beauv.)作为C4模式植物,具有较强的抗旱性,但干旱仍是制约其生长和产量的重要因素。为探究谷子耐旱性突变体(Drought-resistant mutant)的抗旱生理机制,以野生型‘豫谷28’和其耐旱性突变体(drm1-1)为材料,采用盆栽法分析了干旱胁迫下野生型与drm1-1在孕穗期和花后10 d的光合特性和抗旱性。结果显示,在正常条件下,drm1-1诱导了谷子光合作用相关的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因pepc、丙酮酸磷酸双激酶基因ppdk以及苹果酸酶基因nadp-me的表达,显著提高了相应酶的活性,也使得drm1-1的光合速率较野生型显著提高。在干旱胁迫条件下,drm1-1的光合速率和叶绿素荧光参数与正常条件相比,下降幅度显著小于野生型,具有显著的光合优势,同时drm1-1叶片的相对含水量与正常条件相比,下降的幅度显著小于野生型,而渗透调节物含量及抗氧化物酶活性均较野生型显著增加;且drm1-1的持水能力及抗旱性能更强。产量性状分析表明,干旱胁迫条件下drm1-1具有突出的产量优势。
