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

2、響產品投入成本，影響作物生產經濟效益。因此，我們不僅要通過改善施肥、栽培等農藝措施，還需要通過生物學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用的優(yōu)勢，在已得到穩(wěn)定遺傳材料的基礎上，針對氮素營養(yǎng)效率的生理機制的科學問題，研究新基因型材料中國春-加州野大麥雙二倍體小麥(CS-H)與普通小麥中國春(CS)、揚麥15(YM-15)的氮素吸收轉運生理機制的差異性，為小麥氮素高效的遺傳育種

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

4、和花后高效的氮素積累轉運能力。開花期CS-H的總氮含量約是CS、YM-15的2-3倍，花后氮素積累轉運貢獻率達到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氮素積累轉運率有所下降不同，CS-H仍保持較高的氮素積累轉運率。說明CS-H與CS、YM相比，花后能夠維持較長時間高效灌漿保值期。
　　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、表現為YM-15＞CS-H＞CS;三者花后SPAD值與葉片氮含量均呈正相關關系。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，說明開花期具有較強的氮同化能力;花后干物質積累能力較CS、YM-15強，葉片SPAD值下降緩慢，說明在花后CS-H仍能維持較長時間的光合能力高值保值期;而花后葉片氮含量下降率相對CS、YM-15并無減緩的趨勢。進一步證明CS-H在低氮條件下，在灌漿期能高效的向籽粒中轉運營養(yǎng)器