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旱地小麦非水力根源信号交互特征及其进化意义

李冀南

  试验于2009年3月—2010年7月在兰州大学干旱与草地生态教育部重点实验室榆中实验站人工气候室内进行,以进化上具有亲缘关系的6个小麦品种作为实验样品,其中包括四个野生近缘种(二倍体MO1和MO4、四倍体DM22和DM31)、两个六倍体包括古老六倍体品种和尚头(无麦芒)及1998年培育成的现代六倍体品种陇春8275(有麦芒)。采用外源添加脱落酸(abscisic acid, ABA)、玉米素(zeatin, ZR)和CaCl2溶液的方法,盆栽试验测定了根源信号调控下不同倍体小麦苗期生长、水分利用、气体交换及叶片ABA和玉米素(ZR)含量,运用多因子关联分析方法,揭示了两种主要根源信号物质的生理生态特征及交互作用效应。研究得出如下主要结论: 1.在根源信号调控下,不同倍体小麦株高增幅均下降,叶面积均呈减小趋势,但不同品种之间有较大差异。株高增幅在六倍体和四倍体中的值大于二倍体,其中六倍体小麦L8275增幅最大;叶面积逐渐减小,在根源信号持续作用区间内叶面积显著性下降,但根源信号消失之后叶面积下降不显著。结果表明根源信号对不同倍体小麦的生长调控具有显著的抑制效应。 2.随着土壤从轻微干旱到中度干旱,根源信号出现并持续发挥作用,叶片ABA含量呈现逐渐上升趋势,但不同品种的变化幅度有较大差异。几乎所有的品种在8-12天时(非水力根源信号结束的时间点)ABA的含量达到峰值,MO1在8-10天时的最大值为129.76 ng/g·fw, M04在10-12天时的含量上升的最大值为222.325 ng/g·fw, DM22在10-12天时的含量上升的最大值为150.225 ng/g·fw,DM31在8-10天时的含量上升的最大值为196,515ng/g·fw,L8275在8-10天时的含量上升的最大值为150.495 ng/g·fw, Monkhead在8-10天时的含量上升的最大值为241.89 ng/g·fw,之后各个品种的ABA含量均有下降的趋势。 3.在根源信号持续发挥作用的土壤水分区间内,叶片ZR含量呈现逐渐下降趋势,但不同品种的变化幅度有较大差异。在逐渐干旱过程中下,随着土壤含水量的下降,小麦幼苗叶片中的ZR含量呈现出下降的趋势,MO1在10-12天时的最大值为8.8ng/g·fw, MO4在10-12天时的含量上升的最大值为12.585rig/g·fw,DM22在10-12天时的含量上升的最大值为11.68 ng/g·fw, DM31在8-10天时的含量上升的最大值为4.29ng/g·fw, L8275在8-10天时的含量上升的最大值为7.875ng/g·fw。然后五个品种趋于平稳状态。 4.由DCCA主成分分析可知,对于ABA而言,ABA与株高成正相关,且随着倍体的增加相关性也在增加;ABA与叶面积、气孔导度、地上生物量在干旱胁迫的过程中呈负相关;ABA与质量密度的关系随着倍体的增加由几乎无关到负相关。对于ZR而言,除和尚头外,ZR与株高成负相关,且负相关性接近-1。ZR与叶面积、气孔导度、地上生物量在干旱胁迫的过程中呈正相关,随着倍体的增加,ZR与叶面积、气孔导度、地上生物量在干旱胁迫的过程中相关性越来越大。MO1、MO4、L8275、Monkhead中ZR与质量密度呈正相关,在DM22、DM31中呈正相关。 5.两种主要根源信号ABA和ZR之间的交互作用效应。主成分分析结果表明,ABA和CTK (ZR)之间存在着一定的拮抗作用。……   
[关键词]:旱地小麦;非水力根源信号;交互效应;脱落酸;玉米素;进化意义
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:兰州大学2011年