不同小麥遺傳材料氮素利用差異研究.pdf

1、小麥作為主要的糧食生產(chǎn)作物，我國(guó)小麥的種植面積與總產(chǎn)量均占到了全國(guó)糧食生產(chǎn)總量的20％。已成為全世界不可或缺的糧食儲(chǔ)備作物與主要的商品糧食作物。作為作物小麥生長(zhǎng)過(guò)程中必不可少的大量元素之一，氮素是小麥生長(zhǎng)過(guò)程中許多重要物質(zhì)的組成，其營(yíng)養(yǎng)利用效率的高低直接影響到小麥的最終產(chǎn)量和品質(zhì)。然而，近年來(lái)雖然氮肥施用量在快速增長(zhǎng)，小麥產(chǎn)量卻呈現(xiàn)出增加緩慢，甚至有部分地區(qū)呈現(xiàn)出降低的趨勢(shì)，氮肥損失率高達(dá)60％以上，不僅造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，同時(shí)還影

2、響產(chǎn)品投入成本，影響作物生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。因此，我們不僅要通過(guò)改善施肥、栽培等農(nóng)藝措施，還需要通過(guò)生物學(xué)途徑挖掘更多的具有養(yǎng)分高效利用特性的小麥品種。
　　本文利用小麥近緣物種遺傳資源在小麥育種中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，在已得到穩(wěn)定遺傳材料的基礎(chǔ)上，針對(duì)氮素營(yíng)養(yǎng)效率的生理機(jī)制的科學(xué)問(wèn)題，研究新基因型材料中國(guó)春-加州野大麥雙二倍體小麥(CS-H)與普通小麥中國(guó)春(CS)、揚(yáng)麥15(YM-15)的氮素吸收轉(zhuǎn)運(yùn)生理機(jī)制的差異性，為小麥氮素高效的遺傳育種

3、研究提供依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:
　　1.低氮條件下，CS-H生物量、單株產(chǎn)量、有效分蘗數(shù)、粒數(shù)、千粒重均大于CS、YM-15;與高氮條件相比，CS-H、CS、YM-15單株產(chǎn)量分別下降約44.6％、69.3％、61.1％;單株生物量分別下降約32.5％、63.2％、53.2％，說(shuō)明在低氮條件下，CS-H較CS、YM-15具有更強(qiáng)的物質(zhì)生產(chǎn)能力。
　　2.低氮條件下，與CS、YM-15相比，CS-H具有更強(qiáng)的花前氮素積累能力

4、和花后高效的氮素積累轉(zhuǎn)運(yùn)能力。開花期CS-H的總氮含量約是CS、YM-15的2-3倍，花后氮素積累轉(zhuǎn)運(yùn)貢獻(xiàn)率達(dá)到80％-83％，約為CS、YM-15的1.7-2倍;花后15-25天與0-15天相比，與CS、YM-15氮素積累轉(zhuǎn)運(yùn)率有所下降不同，CS-H仍保持較高的氮素積累轉(zhuǎn)運(yùn)率。說(shuō)明CS-H與CS、YM相比，花后能夠維持較長(zhǎng)時(shí)間高效灌漿保值期。
　　3.三種不同遺傳材料小麥開花期葉片中表證葉綠素含量的SPAD值存在遺傳葉色差異性，

5、表現(xiàn)為YM-15＞CS-H＞CS;三者花后SPAD值與葉片氮含量均呈正相關(guān)關(guān)系。在低氮條件下，與CS、YM-15相比，CS-H開花期旗葉硝酸還原酶(NR)活性較強(qiáng)，說(shuō)明開花期具有較強(qiáng)的氮同化能力;花后干物質(zhì)積累能力較CS、YM-15強(qiáng)，葉片SPAD值下降緩慢，說(shuō)明在花后CS-H仍能維持較長(zhǎng)時(shí)間的光合能力高值保值期;而花后葉片氮含量下降率相對(duì)CS、YM-15并無(wú)減緩的趨勢(shì)。進(jìn)一步證明CS-H在低氮條件下，在灌漿期能高效的向籽粒中轉(zhuǎn)運(yùn)營(yíng)養(yǎng)器