干旱脅迫下小麥形態(tài)與生理生化反應的染色體效應研究.pdf

1、小麥代換系是遺傳研究和育種的寶貴資源，開發(fā)利用小麥代換系對小麥抗旱育種具有重要意義。本試驗以小麥中國春-Synthetic 6x 21個代換系及其親本為材料，通過設置不同水分處理，采用形態(tài)觀察、生理生化指標測定等方法，研究干旱脅迫對小麥代換系形態(tài)、生化及農藝性狀的影響，并初步確定調控穗花發(fā)育及其相關性狀的主效應染色體。主要研究結果如下： 1.通過研究正常灌溉和干旱脅迫條件下不同小麥代換系和親本的穗花分化過程，初步確定了延緩穗花分

2、化進程的主效應基因可能位于Synthetic 6x的2B和7D染色體上：耐旱相關基因可能位于2D染色體上。 2.通過測定不同處理條件下小麥代換系及其親本葉片的生理、生化指標，結果表明干旱脅迫導致相對含水量、蛋白質含量、葉綠素及類胡蘿卜素含量、光合速率、蒸騰速率降低，最大熒光(Fm)、PS Ⅱ原初光能轉換效率(Fv/Fm)以及PSⅡ潛在活性(Fv/Fo)降低，卻導致細胞膜透性增大、SOD和POD活性增強、脯氨酸和丙二醛含量增加、水

3、分利用效率增加。 在干旱脅迫條件下，Synthetic 6x的1D、2B、2D、3A、3D、4A、4B、6A、6B、7D和7A染色體上具有調控細胞膜穩(wěn)定性的基因；1A、2D和3D染色體上可能存在調控相對含水量的基因，3A、3B、4B、5B、6B、1D、2D和4D染色體上可能存在調控離體失水速率的基因；5D和1D染色體上可能有促進脯氨酸積累的基因存在，4A、4B、2D和6D染色體上可能有抑制蛋白質含量下降的基因存在；2B和7D染色

4、體上可能存在誘導SOD活性增強的有利基因，1A、2A和2D染色體上可能存在誘導POD活性增強的有利基因：7A和lD、7D染色體上可能存在抑制MDA含量增高的基因：3A和4D染色體上可能存在誘導葉綠素含量增高、光合速率及水分利用效率增高的有利基因，2A和4D染色體上可能存在誘導類胡蘿卜素含量增高的有利基因；7B染色體上可能存在誘導蒸騰速率增強的有利基因：3A染色體上可能存在調控調控Fo的基因，4D染色體上可能存在調控Fm的基因，3A和7A

5、染色體上可能存在調控Fv/Fm及Fv/Fo的有利基因。 3.通過測定不同處理條件下小麥代換系及其親本的農藝性狀，表明干旱脅迫抑制了株高、穗長、穗下節(jié)間、單穗粒重、千粒重和單穗粒數增長。在干旱脅迫下，Synthetic 6x的1A、5A、6A、1D、2D、3D、4D、6D和7D染色體上可能存在調控株高的基因；1A、4A、6A、7A、1B、2B、4B、6B、7B、2D、3D、5D、6D和7D這15染色體上可能存在調控穗長的基因；1A

6、、3A、6A、7A、2B和2D染色體上可能存在調控穗下節(jié)間長度的基因；1A、5A、2B、2D和5D染色體上可能存在調控單穗粒重的基因；1A、5A、2B、2D、3B、3D和6D染色體上可能存在調控千粒重的基因；5A、7A、7B、2D、3D、5D和7D染色體上可能存在調控單穗粒數的基因。 4.利用主成分分析法對小麥代換系及其親本的形態(tài)及生理生化指標的抗旱系數(DRC)進行分析和綜合評價，將21個單項生理指標綜合成為7個相互獨立的綜合

7、指標。通過聚類分析，將小麥代換系及其親本劃分為3類：2D代換系及其父本Synthetic 6x屬高度抗旱類型；1A、3A、4A、6A、7A、2B、4B、6B、1D、3D、4D、7D代換系屬中度抗旱類型；其余8個代換系(2A、5A、1B、3B、5B、7B、5D、6D)以及中國春屬不抗旱類型。 5.利用透射電鏡觀察不同代換系旗葉的超微結構，父本Synthetic 6x與2D代換系對水分變化不夠敏感，與對照相比結構變化較小，表明二者抗