干旱脅迫下小麥形態(tài)與生理生化反應(yīng)的染色體效應(yīng)研究.pdf

1、小麥代換系是遺傳研究和育種的寶貴資源，開(kāi)發(fā)利用小麥代換系對(duì)小麥抗旱育種具有重要意義。本試驗(yàn)以小麥中國(guó)春-Synthetic 6x 21個(gè)代換系及其親本為材料，通過(guò)設(shè)置不同水分處理，采用形態(tài)觀察、生理生化指標(biāo)測(cè)定等方法，研究干旱脅迫對(duì)小麥代換系形態(tài)、生化及農(nóng)藝性狀的影響，并初步確定調(diào)控穗花發(fā)育及其相關(guān)性狀的主效應(yīng)染色體。主要研究結(jié)果如下： 1.通過(guò)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(guò)程，初步確定了延緩穗花分

2、化進(jìn)程的主效應(yīng)基因可能位于Synthetic 6x的2B和7D染色體上：耐旱相關(guān)基因可能位于2D染色體上。 2.通過(guò)測(cè)定不同處理?xiàng)l件下小麥代換系及其親本葉片的生理、生化指標(biāo)，結(jié)果表明干旱脅迫導(dǎo)致相對(duì)含水量、蛋白質(zhì)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(zhuǎn)換效率(Fv/Fm)以及PSⅡ潛在活性(Fv/Fo)降低，卻導(dǎo)致細(xì)胞膜透性增大、SOD和POD活性增強(qiáng)、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(diào)控細(xì)胞膜穩(wěn)定性的基因；1A、2D和3D染色體上可能存在調(diào)控相對(duì)含水量的基因，3A、3B、4B、5B、6B、1D、2D和4D染色體上可能存在調(diào)控離體失水速率的基因；5D和1D染色體上可能有促進(jìn)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(zhì)含量下降的基因存在；2B和7D染色

4、體上可能存在誘導(dǎo)SOD活性增強(qiáng)的有利基因，1A、2A和2D染色體上可能存在誘導(dǎo)POD活性增強(qiáng)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)蒸騰速率增強(qiáng)的有利基因：3A染色體上可能存在調(diào)控調(diào)控Fo的基因，4D染色體上可能存在調(diào)控Fm的基因，3A和7A

5、染色體上可能存在調(diào)控Fv/Fm及Fv/Fo的有利基因。 3.通過(guò)測(cè)定不同處理?xiàng)l件下小麥代換系及其親本的農(nóng)藝性狀，表明干旱脅迫抑制了株高、穗長(zhǎng)、穗下節(jié)間、單穗粒重、千粒重和單穗粒數(shù)增長(zhǎng)。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(diào)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(diào)控穗長(zhǎng)的基因；1A

6、、3A、6A、7A、2B和2D染色體上可能存在調(diào)控穗下節(jié)間長(zhǎng)度的基因；1A、5A、2B、2D和5D染色體上可能存在調(diào)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(diào)控千粒重的基因；5A、7A、7B、2D、3D、5D和7D染色體上可能存在調(diào)控單穗粒數(shù)的基因。 4.利用主成分分析法對(duì)小麥代換系及其親本的形態(tài)及生理生化指標(biāo)的抗旱系數(shù)(DRC)進(jìn)行分析和綜合評(píng)價(jià)，將21個(gè)單項(xiàng)生理指標(biāo)綜合成為7個(gè)相互獨(dú)立的綜合

7、指標(biāo)。通過(guò)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(gè)代換系(2A、5A、1B、3B、5B、7B、5D、6D)以及中國(guó)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(jié)構(gòu)，父本Synthetic 6x與2D代換系對(duì)水分變化不夠敏感，與對(duì)照相比結(jié)構(gòu)變化較小，表明二者抗