小麥不同近緣種氮素利用效率的差異及其生理機(jī)制.pdf

1、摘要小麥不同近緣種氮素利用效率的差異及其生理機(jī)制摘要小麥的氮素利用效率受遺傳因素、生態(tài)環(huán)境因素及栽培措施的共同調(diào)控其中選育高效利用氮素的品種是比較理想的途徑之一。因此，深入研究小麥不同近緣種氮素剃用效率的進(jìn)化規(guī)律及生理機(jī)制，對(duì)選育氮素高效利用材料并擴(kuò)大其遺傳基礎(chǔ)具有重要意義本研究以二倍體野生一粒小麥，栽培一粒小麥、節(jié)節(jié)麥和黑麥，四倍體野生二粒小麥栽培二粒小麥和硬粒小麥，六倍體普通小麥揚(yáng)麥9號(hào)和揚(yáng)麥158及八倍體小黑麥為材料，采用盆栽試驗(yàn)

2、研究了小麥不同近緣種氮素利用效率的差異及其生理機(jī)制主要研究結(jié)果如下：1，明確小麥不同近緣種氮素利用效率的演化規(guī)律結(jié)果表明，小麥不同近緣種間產(chǎn)量和氮素利用效率存在明顯的差異與普通小麥相比，二倍體和四倍體材料單株穗數(shù)較多，但穗粒數(shù)，千粒重和產(chǎn)量比較低；氮素籽粒生產(chǎn)效率、氮素收獲指數(shù)和生理效率比較低，具有較高的氮素干物質(zhì)生產(chǎn)能力；NYE扣NPE的變異性較大，可以作為小麥不同近緣種氮素利用效率差異的主要指標(biāo)相關(guān)分析表明，缺氮時(shí)，氮素積累成為籽粒

3、產(chǎn)量形成和籽粒氮素積累的主要影響因素之一；施氮時(shí)，過(guò)高的氮素積累要消耗過(guò)多的能量和有機(jī)物，限制產(chǎn)量的增加，從而限制了NYE，NHI和NPE的提高；NHI、NYE和NPE之間呈極顯著的正相關(guān)2，研究了小麥不同近緣種氮素吸收、分配、運(yùn)轉(zhuǎn)，氨基酸含量和氮代謝關(guān)鍵酶活性的差異，及其與氮素利用效率的關(guān)系。結(jié)果表明，與普通小麥和小黑麥相比，二倍體和四倍體材料(除黑麥)在越冬前和花后氮素吸收能力較低，在拔節(jié)到開(kāi)花期間較高；開(kāi)花期氮素在葉片中的積累較少

4、，其他營(yíng)養(yǎng)器官積累較多，成熟期營(yíng)養(yǎng)器官中的氮素分配較高，籽粒中氮素分配較少；具有較高的氮素運(yùn)轉(zhuǎn)量，但運(yùn)轉(zhuǎn)效率比較低；花后營(yíng)養(yǎng)器官氮素運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)籽粒氮素積累的貢獻(xiàn)率較高，花后吸收氮素的貢獻(xiàn)率較低。相關(guān)分析表明，孕穗期乖開(kāi)花期具有較高的氮代謝酶活性，有利于提高NDE；灌漿后期氮代謝關(guān)鍵酶活性下降較慢，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，有利于提高NYE，NHI，NPE3，研究了小麥不同近緣種干物質(zhì)積累與運(yùn)轉(zhuǎn)、可溶性糖含量和光合特性的差異，及其與氮素利用效率的關(guān)系結(jié)果表

5、明，與普通小麥爭(zhēng)小黑麥相比，二倍體(除黑麥)和四倍緯材料在拔節(jié)別開(kāi)花期間具有較高的干物質(zhì)生產(chǎn)能力，而在越冬前和開(kāi)花后干物質(zhì)積累比較少，籽粒產(chǎn)量形成對(duì)花后干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)的依賴(lài)性較高，花后干物質(zhì)積累對(duì)籽粒產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率比較低；二倍體和四倍體材料在開(kāi)花前具有較高的光合速率(P)、摘要DifferencesofNitrogenUtilizationEfficiencyanditsPhysiologicalMechanisminDifferentWhe

6、atRelatedSpeciesAbstractThenitrogenutilizationefficiencyofwheatisregulatedbygenetics，ecologicalenvironmentandculturalmeasure，SelectedefficientgenotypeWasoneofmosteffectivemeasurestoincreasenitrogenuptakeandutilizationeff

7、iciencyinwheatSoitisimportanttostudythedifferenceofNUEanditsphysiologicalmechanismindifferentwheatrelatedspeciesforselectinggenotypeTenwheatmaterialsincludingfourdiploidspeciesZboeoacum，Zmonococcum，AesquarrosaandScereale

8、，threetetraploidspeciesZdicoccoidesZdicoccumandZdurumtwohexaploidcultivarsYangmai158andNingmai9landoneoctoploidspecieTriticalewereusedThepotexperimentwascarriedouttostudythedifferenceofblUEanditsphysiologicalmechanismind

9、ifferentwheatrelatedspeciesThemainresultswercsummarized觴follows：1ThereweresignificantdifferencesingrainyieldandNUEparametersamongtenrelatedspeciesTheresultsshowedthatthereweresignificantdifferencesingrainyieldandNUEparam

10、etersamongtenrelatedspeciesThespikesperplantofdiploidandtetraploidspecieswerehigherbutthekernelsperspike，1000kernelsweightandgrainyieldwerelowerthanthoseofhexaploidandoctoploidspeciesTheNYE9NHIandNPEofdiploidandtetraploi

11、dwerelower；NDEWashigherthantheseofHexaploidVariationofNPEandNYEWashigherthanotherNUEindexes，whichindicatedthatNPEandNYEcouldbeused勰indexesforNUEdifferencesindifferentwheatrelatedspeciesThecorrelationanalysisshowedthatnit

12、rogenaccumulationWasbaseofgrainyield，nitrogentransferandnitrogenaccumulationwhenundercontr01ButthemoreNaccumulationlimitedgrainyield，NIENHIandNtEtoincrease弱itneedmo∞energyandorganicallymatterwhenundernitrogentreatmentNHI

13、NYEandNPEweresignificantlypositivelycorrelated2ThedifferencesofnitrogenmetabolismanditsrelationshipswithnitrogenutilizationefficiencywctehrvestigatedTheresultsshowedthatNHp毫aI【eofdiploidandtetraptoid瓣lmvertl；mlOaoseofHe囊