不同基因型小麦抗旱性比较研究

ISWC OpenIR > 水保所知识产出(1956---)

	不同基因型小麦抗旱性比较研究
	张林刚
学位类型	硕士
导师	邓西平
	2000
学位授予单位	中国科学院、水利部水土保持研究所
学位授予地点	陕西
学位专业	生态学
摘要	干旱是造成粮食减产的主要原之一，研究小麦的抗旱性对于干旱和半干旱地区小麦产量的提高具有重要意义。小麦遗传性状是其产量形成的重要因素。不同基因型小麦进化材料具有优良的抗旱性，通过对其抗旱性及其生理化机制的研究将会对抗旱基因的开发利用和抗旱品种的选育提供有价值的信息参考。采用小区干旱模拟的方法，以16种不同基因型小麦进化材料和现代栽培品种在水分胁迫下农艺性状、生理生化指标为重点，对不同染色体组、不同染色体倍数、野生型与栽培型、不同染色体倍数黑麦抗旱性的大小和水分胁迫下生理生化特征进行了较为系统的比较研究，试验结果如下： 1 在不同基因型小麦的抗旱指数比较方面，各组进化材料小麦抗旱性大小顺序为：DD>BB>AA>RR；6n>2n>4n>现化品种；野生型>栽培型；AABBRR>AABBDDRR>RR；小麦在进化和驯化过程中，产量升高但抗旱性降低。这一结果启示我们在小麦育种方面，现代品种抗旱性的提高应着重提高其干旱下的千粒重，主要是Pn和收获指数。而进化材料具有较高的Pn和收获指数，我们应有效开发利用这些优良性状为小麦抗旱育种服务。 2 干旱胁迫下BB和DD的Pn和叶面积都因水分胁迫而降低，但它们的生物超过了对照，而BB和DD的产量形成过程并未受到干旱的严重影响。本试验还发现，干旱影响小麦源库关系和产量形成的模式至少包括三种类型：(1)“大源小库”型，水分胁迫使库容减少而营养物质向籽粒运输能力加强，粒重增加，如DD和6n；(2)“小源大库”型，水分亏缺使库容增加而营养物质来源减少，粒重减轻，如RR和现代品种；(3)“小源小库”型，干旱胁迫使库容和营养物质的来源都减少，粒重有可能增加，也有可能减少，视“源”“库”降低幅度的大小而定，如AA、BB和AABBDDRR等。 3 某些基因型小麦干旱胁迫下穗粒数的减少可通过分蘖数的增多得到部分的补偿(如DD和AABBRR)；穗粒数减少引起单株产量的降低可由粒重的增加得到部分的补偿(如DD、AA和6n)。补偿能力越强的品种，抗旱性越强，说明补偿效应是小麦干旱条件下保持一定产量的重要机制。 4 在不同基因型小麦渗透调节能力和光合作用方面，研究结果表明，干旱条件下K⁺和可溶性糖都明显积累，降低了细胞的渗透势，减缓了干旱对叶片Pn的抑制。不同染色体组小麦干旱下叶片Pn的大小顺序为DD>BB>AA>RR，表明D染色体组可能有在干旱胁迫下控制高Pn的基因，这一结论为今后进一步进行生化及分子水平的分析，寻找与抗旱有关的基因提供了科学依据和新的思路。 5 干旱增大了细胞膜透性和MDA含量，并且MDA含量的变化与细胞膜透性的变化是一致的，这一结果表明干旱对小麦细胞膜的伤害实质则细胞膜脂的氧化。作物通过增强SOD和CAT的活性来清除干旱下积累的活性氧，保护或者修复细胞膜。因此，以这两种酶活性的相对增加幅度之和作为评判细胞膜抗氧化酶对干旱胁迫稳定性的依据。不同染色体组小麦抗氧化酶对干旱胁迫的稳定性顺序为：AA>DD>BB>RR；不同染色体倍数小麦进化过程中抗氧化酶对干旱的稳定性顺序为6n>2n>现代品种>4n；野生型>栽培型；不同染色体倍数黑麦抗氧化酶对干旱的稳定顺序为AABBRR>AABBDDRR>RR。上述细胞膜抗氧化酶对干旱胁迫的稳定性顺序与其抗旱系数大小顺序非常相似，说明抗氧化酶对干旱胁迫越稳定的品种，其抗旱性越强。通过以上分析可知，野生种较强的抗旱性是通过不同途径获得的，如调节光合产物的分配、提高Pn和增强细胞膜抗氧化酶的稳定性等，这些抗旱方式相互补充，显示出作物抗旱的整体性。我们应根据抗旱育种的具体需要，有选择性地利用这些抗旱特性，为小麦抗旱育种服务。
文献类型	学位论文
条目标识符	sbir.nwafu.edu.cn/handle/361005/3899
专题	水保所知识产出(1956---)
推荐引用方式 GB/T 7714	张林刚. 不同基因型小麦抗旱性比较研究[D]. 陕西. 中国科学院、水利部水土保持研究所,2000.