1、節(jié)節(jié)麥(Aegilops tauschii，2n=2x=14，DD)是普通小麥D基因組的供體種，多生長在沙漠邊緣，荒地，丘陵等極其惡劣的環(huán)境，天然抗逆性極強(qiáng)。本研究通過對節(jié)節(jié)麥的抗旱性鑒定，得到耐旱性最強(qiáng)的X J002和耐旱性最弱的XJ098，苗期將它們進(jìn)行20％ PEG（聚乙二醇）模擬干旱處理，同對照組（正常生長）的葉片組織總RNA進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序。系統(tǒng)闡明節(jié)節(jié)麥干旱脅迫下可能涉及的途徑，分析干旱脅迫前后的差異表達(dá)基因，找出XJ002和

2、XJ098在基因表達(dá)調(diào)控上的差異，確定可能參與干旱脅迫調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵候選基因。本研究旨在揭示節(jié)節(jié)麥的耐旱機(jī)理，并為小麥抗旱育種提供基因資源，主要工作包括以下幾方面。
　　1.利用20％ PEG-6000高滲溶液，對155份新疆和河南地區(qū)的節(jié)節(jié)麥進(jìn)行芽期干旱模擬試驗，依據(jù)胚芽鞘長度指標(biāo)，大批量篩選獲得了不同抗旱表型節(jié)節(jié)麥材料。選取兩個地區(qū)胚芽鞘處理長度相對較長，中等和較短的六份材料，二次干旱復(fù)水法統(tǒng)計干旱存活率，以存活率高低作為衡量

3、抗旱性強(qiáng)弱的標(biāo)準(zhǔn)，鑒定得到抗旱性最強(qiáng)的XJ002（干旱存活率:92.5％）和抗旱性最弱的XJ098（干旱存活率:56.5％）。
　　2.為了從表型及生理生化指標(biāo)方面比較XJ002和XJ098的抗旱性差異，測定了XJ002和XJ098正常生長狀態(tài)下的根長，以及PEG脅迫不同時間下的生理生化指標(biāo)，包括ABA(脫落酸)含量、Pro（脯氨酸）含量、WSS（可溶性糖）含量、MDA（丙二醛）含量、POD（過氧化物酶）和PPO（多酚氧化酶）的酶

4、活力、葉片滲透介質(zhì)相對電導(dǎo)率的測定。其中ABA合成的積累差異較明顯，且各項指標(biāo)均反映出XJ002的抗旱性優(yōu)于XJ098。
　　3.為了找到ABA含量差異的原因，同源克隆節(jié)節(jié)麥的NCED基因，NCED是ABA合成途徑的關(guān)鍵酶?？寺〉玫焦?jié)節(jié)麥NCED1基因的1848 bp CDS序列，無內(nèi)含子，具有NCED蛋白的典型結(jié)構(gòu)域，但XJ002和XJ098的NCED1基因序列完全一致，說明其抗旱性差異與該基因序列無關(guān)。RT-PCR結(jié)果顯示，隨

5、著PEG模擬干旱脅迫程度的增大，節(jié)節(jié)麥NCED1基因的表達(dá)量呈先上調(diào)后下調(diào)的趨勢，表明NCED1基因可能參與旱脅迫響應(yīng)的調(diào)控。
　　4.將苗期的XJ002和J098用20％ PEG處理8h（此時在表型上XJ098葉片開始出現(xiàn)萎蔫，XJ002無明顯變化），此時分別將它們和對照組（正常生長）的葉片組織總RNA進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序，總共四組樣本，每組三個生物學(xué)重復(fù)。測序獲得59.74 G數(shù)據(jù)量，reads數(shù)295.79 M，Q30（堿基錯誤率

6、為1‰）達(dá)到80％以上，各樣品reads與參考基因組比對效率在70％以上，發(fā)掘新基因3854個，并優(yōu)化了基因組結(jié)構(gòu)，統(tǒng)計了SNP位點，確定了節(jié)節(jié)麥以外顯子跳躍為主的六種可變剪切模式。同時，F(xiàn)old change方法篩選分析了樣本組間差異表達(dá)基因，確定了107個可能參與干旱脅迫響應(yīng)的關(guān)鍵候選基因，并對所有差異表達(dá)基因完成了模式聚類、功能注釋以及富集性分析。轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果顯示，NCED1基因的表達(dá)量受干旱脅迫的誘導(dǎo)高水平表達(dá)，但在旱脅迫后，