1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
小麦是我国主要粮食作物之一，多分布在我国干旱和半干旱地区，其产量与品质直接关系到国计民生。干旱是限制小麦生长主要环境因子，也是限制其生产力的一个重要因素，增强小麦的抗旱能力已经成为现代农业急需解决的关键问题之一。已有研究发现，植物可以通过不同途径来抵抗或适应干旱环境，如植物可通过诱导可溶性的渗透调节物质在细胞中积累，维持膨压或者是耐脱水或干化等以抵抗干旱，也可诱导抗旱调节蛋白(如LEA等)的表达以适应干旱[1-2]。但由于干旱的频繁发生，若仅靠植物自我调整来适应或抵御干旱胁迫远远不能满足农业生产需求。植物的生长和发育受到各种生物和非生物的环境影响，在逆境条件下，植物可以感受逆境信号，通过细胞的各种信号转导途径，使植物产生对不良环境的应答反应，提高植物耐受性或抗性，而外源物质对小麦抗旱分子机理的调控研究已成为目前作物逆境生理研究的热点问题。因此，研究不同外源物质对小麦耐旱性的影响及其作用机理对不利气候条件及水分条件下小麦的稳产具有重要的理论和实践意义。
1.ABA对小麦耐旱性影响的生理机制
脱落酸(abscisicacid,ABA)是植物最重要的激素之一,与种子休眠、叶片脱落、根系发育、响应生物和非生物胁迫等密切相关[3]，是迄今为止得到最广泛认同的干旱胁迫激素,是调节植物根冠通讯过程的重要根源信号物质[4]。ABA是最早研究的植物逆境信号分子，现在已经了解水分胁迫诱导植物细胞中ABA的合成,在保卫细胞膜上存在的ABA受体感知ABA信号，经过一系列信号转导使气孔关闭，从而通过减少水分蒸发而提高植物对水分亏缺的耐受性[5]。水分缺失时,植物根部合成大量ABA，经蒸腾流运送其到叶片细胞质外，影响质外体中的pH，改变叶片中ABA的含量和分布位置，与此同时，保卫细胞本身也可能合成ABA，两者相互作用共同提高细胞中ABA含量，保卫细胞感受到ABA含量上升后通过一系列信号级联反应调控气孔开度[6]。
2. 研究的基本内容和问题
研究的目标：
1.1通过设置不同浓度梯度的盆栽实验筛选三种外源物质作用的最适浓度
1.2从三种外源物质中选出对小麦耐旱性影响较大的两种外源物质来进行全生育期的盆栽试验，研究这两种外源物质的具体响应机制
3. 研究的方法与方案
研究方法：
本研究采用传统的研究方法，通过进行对照试验，在小麦苗期分别用不同浓度的ABA、H2O2和NO及其抑制剂处理，然后同时进行干旱胁迫，选取对小麦耐旱性影响最大的两种物质及其浓度。在苗期实验的基础上进行全生育期实验，进一步研究两种物质的作用机理。
技术路线：播种→移栽→处理→取样分析→数据整理，论文撰写
实验方案:
1、苗期实验：
1.1本试验在进行盆栽实验，供试品种为扬麦16。
1.2试验共计20个处理，每个处理设置3个重复。分别为喷施ABA处理（1mM、0.1mM、0.01mM）、喷施H2O2处理（10mM、1mM、0.1mM）、NO处理（1.5mM、0.75mM、0.1mM）、ABA抑制剂(氟啶酮）处理（100μM、50μM、10μM）、H2O2抑制剂（CAT）处理（0.5mg、0.1mg、0.02mg）、NO抑制剂（c-PTIO)处理（150μM、100μM、50μM）后进行干旱处理，处理时间为2d，每天处理2次，2d后重复处理一次，在喷施后第3-5天，进行干旱胁迫。试验共计20个处理，共需要桶20处理*3重复=60桶（共计72桶包括备用材料）
2、全生育期实验
2.1本试验在进行盆栽实验，供试品种为扬麦16。
2.2两个处理：对照（土壤含水量70%-80%）和处理（以ABA,H2O2为例，处理如下表）（其他设置与对照相同），处理时间为2d，处理时期为3叶1心，一周后重复处理一次；在花后7天，进行干旱胁迫处理（土壤含水量25%-35%其他同上），处理时间3到5天（这里可以根据需要灵活设置处理天数），然后复水恢复1天后取样。
试验共计10个处理，，共需要桶10处理*3重复*2次取样*2桶样品指标分析 10*3*1成熟期取样=150桶（共计180桶包括备用材料）
具体处理如下表：
三叶一心（处理2天） | 一周后重复处理一次 | 花后7天干旱胁迫 |
对照 | 对照 | 对照C |
对照 | 对照 | 干旱D |
ABA | ABA | 干旱D |
ABA- | ABA- | 干旱D |
H2O2 | H2O2 | 干旱D |
H2O2- | H2O2- | 干旱D |
ABA ,H2O2- | ABA ,H2O2- | 干旱D |
ABA-,H2O2 | ABA-,H2O2 | 干旱D |
H2O2 ,ABA- | H2O2 ,ABA- | 干旱D |
H2O2-,ABA | H2O2-,ABA | 干旱D |
注： 便是施用外源供体，-表示相应外源供体的抑制剂
2.3取样：干旱胁迫3-5天，胁迫后1天取样，浇水处理恢复后1天取样，及时取样，所取样本作为鲜样在液氮中速冻10min，后置-80℃冰箱中保存。
3、测定项目与方法：
3.1测定土壤含水量及土壤水势的测定：土壤含水量的测定主要通过称重法，并且土壤含水量的降低可能需要一定的时间，可能5到7天的样子，这样就需要你大概两叶一心的时候就开始称重，看大概几天土壤含水量能降低到40%左右。（具体方法：每桶取少量土连续5-7天称重，可知每天的大约蒸发量，估计几天能降至所需含水量）
3.2形态指标的测定株高，叶面积等：将样本分为茎、叶两部分，分别测量鲜重和干重，间接测量茎叶中含水量；同时测定叶片水势及叶片相对含水量
3.3Eh：测土表以下5㎝，距小麦植株约10㎝处Eh值于每次处理前第3d开始，每隔2d测一次至处理结束后第9天。
3.4净光合速率：测定净光合速率、气孔导度等指标，晴天9:30-11:30测，每处理每重复测5片生长一致且受光方向一致的同位叶（苗期处理）或旗叶（花后处理）。在水分胁迫前、处理后第1、4、7天、恢复正常供水后测定。
3.5叶绿素荧光：测定初始荧光（FO）、最大荧光产量（Fm）、光能转换效率（Fv/Fm）、PSII量子效率（ΦPSII）并计算非光化学淬灭系数（NPQ），大小、向光一致的同位叶（苗期处理）或旗叶（花后处理），与光合速率测定同步测定。
3.6叶绿素含量：测定与光合速率测定相同的同位叶（苗期处理）或旗叶（花后处理）的叶绿素含量
3.7叶片脱落酸水平：参考Quarrie（1988）的方法采用酶联免疫法(ELISA)测定叶片ABA含量
3.8叶片和根系内部抗氧化系统及相关酶活性
叶片线粒体、叶绿体的提取纯化根据Rdiger等（2010）(Rdigeretal.2010)的方法。SOD、POD、CAT活性参照Tan等（2008）的方法测定。GR（EC1.6.4.2）活性根据Schaedle和Bassham（1977）的方法测定；O2产生速率测定参照Sui等（2007）(Suietal.2007)的方法MDA含量按Du和Bramlage(1992)测定。
3.9叶片和根系内部Ca2 /CaM蛋白激酶的活性
可行性分析：实验室和试验田已具备基本实验条件，实验中设置了多方面的处理，每个处理设置三个重复，符合实验的设计原则。我们认为，本实验无论在设计方法还是技术路线上都是可行的。
4. 研究创新点
目前的研究较多的是ABA、H2O2和NO其中一种物质或两种物质的关系，还未系统的比较过各物质对小麦耐旱性的影响效应大小，本实验系统的比较三种外源物质的影响，并进一步分析三种物质作用的生理机制。
5. 研究计划与进展
2013年7-9月，相关文献阅读，资料查阅，技能学习及材料准备
2013年10-11月，准备盆栽用土装入桶中，种子催芽后播种
2013年12-2014年1月，进行苗期实验处理及指标测定，进行筛选并初步进行全生育期实验的部分处理
