小麥化感種質資源評價及其遺傳多樣性研究.pdf

1、利用化感作用控制農田雜草可減少除草劑的使用，降低環(huán)境污染，提高農產品質量。近年來作物化感作用已成為世界各國科學研究的熱點之一。近年來，小麥化感作用的研究雖然取得了較大的進展，但在生物測試、小麥化感物質、化感作用的遺傳及基因定位方面尚有微薄環(huán)。為此，本研究以90份來自不同國家和地區(qū)的春性小麥品種為材料，運用“土壤瓊脂三明治法”評價其化感潛力，并通過田間試驗考察其抗草性能和農藝性狀，篩選出若干化感小麥品種，用GC-MS技術分析小麥根系和根際

2、土壤化感物質組成；根據小麥化感潛力及抗草性能，中篩選出具有代表性的67份小麥材料，采用ISSR分子標記技術分析小麥種質資源的遺傳多樣性。主要結果如下： 1、運用“土壤瓊脂三明治法”篩選出5個強化感作用的小麥品種，“115/青海麥”、“百泉3199”、“81-214”、“92L89”和“92H31”。不同小麥田間抗草性能表現差異較大，部分弱化感潛力品種如“19101-110小黑麥”、“農林95”和“福凡4056-1”等在田間表現出

3、較好的抗草性能。表明小麥品種的化感潛力存在較大的基因型差異，化感作用特性受環(huán)境因素影響。 2、對選擇的67份小麥進行系統(tǒng)聚類的結果表明，當取距離D=39.2時可將其分成6類，其中第1類群第I2的8個品種平均抑制率29.2％，此類群屬具有弱化感作用特性類群，其株型緊湊，平均株高為92.3cm，屬半矮桿品系，株型表現較好，可作為化感作用研究的對照材料加以利用。第Ⅳ類群有14個品種，是強化感作用特性類群，化感抑制率為60.3％，株型一

4、般，穗粒數、實粒數、結實率等產量性狀特征表現較好，這一類群可作為化感作用研究中的供體材料和化感抗草小麥品種選育的種質資源加以利用。 3、采用液氮研磨并超聲破碎組織，然后浸提的方法提取小麥根系和根際土壤中的化感物質，并進行Gc-MS分析。GC-MS分析結果表明，不同化感潛力小麥根系浸提液主要含有醇類、酸類、酯類、嘌呤、烴類、酚類、甾類、酮類和異羥肟酸類等10大類化合物，根際土壤中則主要含有酸類、酯類、生物堿、酚酸類、醇類、酮類和異

5、羥肟酸類等7大類化合物，其中酚酸類(對羥基苯甲酸、琥珀酰胺酸、3，4-二甲氧基扁桃酸、對羥基肉桂酸，3-甲氧基-4-羥基肉桂酸)、異羥肟酸類(2-甲氧肟基丙酸)前人已經證明為小麥的化感物質，其他類物質是否為化感物質，還有待進一步的研究。 4、對不同化感潛力小麥遺傳多樣性的ISSR分析表明，選用的80個引物中，有10個引物可擴增出清晰且具多態(tài)性的條帶。這10個引物對67個小麥品種共擴增到87條帶，分子量為240-2000bp，其中

6、多態(tài)性條帶62(約占71.3％)條，平均每個引物產生的多態(tài)性條帶的數目為8.7條，遺傳相似系數變異范圍為0.71-0.97。ISSR標記可作為化感小麥種質資源遺傳多樣性研究的一種有效分子標記技術。 5、基于ISSR標記數據的聚類結果表明，67份小麥品種材料以當取值遺傳距離取值為0.15時，67份小麥品種可分成7個類群，即1個大類群和2個小類群，第三個類群以及3個單一品種自成體系的個類。聚類結果有較明顯的地理相關性和遺傳類型的趨同

7、性，初步揭示了小麥化感種質資源的遺傳多樣性。部分具有較強化感作用潛力的小麥品種親緣關系較近，表明控制其化感作用性狀的基因可能是等位的相同基因；部分化感潛力差異顯著的品種聚為一類，這可能與長期定向選擇造成化感性狀丟失，化感性狀的遺傳基礎日益狹窄有關。 綜上所述，我們篩選出若干強化感小麥品種，如“115/青海麥”、“92L89”，可作為化感抑草品種選育的遺傳親本材料，對化感小麥的雜交育種，獲得化感基因聚合的品種，推動小麥抗逆育種具有