小麥種質(zhì)資源對酸和鋁的耐性評價.pdf

1、酸性土壤是指表土pH<5．5的土壤，紅壤、黃壤以及紅黃壤等土壤屬于酸性土壤。這是自然形成的酸性土壤。另一方面，隨著環(huán)境變化，酸雨（pH<5．6）問題變得更加突出和嚴(yán)重，導(dǎo)致土壤酸化面積增大。鋁是地球上最豐富的元素之一，在酸性pH條件下，結(jié)合態(tài)的鋁極易形成游離態(tài)的高活性鋁并對作物致毒，而在非酸性土壤中則不易發(fā)生。因此，在酸性土壤中種植作物會遇到一個不可回避的現(xiàn)實，那就是極易發(fā)生鋁毒害而生長受挫并最終導(dǎo)致產(chǎn)量損失。如何在這些“問題土壤”中提

2、高作物產(chǎn)量是一項值得重點研究的問題。我國南方一直受此問題困繞，紅壤和黃壤是我國南方熱帶、亞熱帶地區(qū)重要的土壤資源，主要分布在長江以南的云南、貴州等省的大部份以及四川、西藏、湖北、安徽和江蘇等五省區(qū)南面。同時，中國南方也是酸雨危害最嚴(yán)重的地區(qū)，包括長江以南的四川盆地、貴州、湖南以及福建、廣東等省，是僅次于歐洲和北美的世界第三大酸雨區(qū)。在西南小麥區(qū)，丘陵山地多、復(fù)雜的地理、氣候因素、日照時數(shù)少、病蟲害發(fā)生頻繁而嚴(yán)重，更是加大了小麥育種的難度

3、。我國南方小麥耐鋁遺傳育種一直以來都沒有引起足夠的重視。在這種現(xiàn)狀下，本文對小麥種質(zhì)資源對酸和鋁的耐性進行了評價，主要結(jié)果如下： 1．設(shè)置了pH7．00（中性）、pH4．50（酸性）和pH4．50+50μM/L Al3+（酸性含鋁）的水培營養(yǎng)液處理了四川的45份主栽小麥品種、53份地方品種和26份育成品系，以期望了解它們在耐酸和耐鋁方面的差異。結(jié)果顯示，再生根伸長量在三種類型的小麥中均存在較大的變異，但都以中性pH7．00處理最

4、長，酸性pH4．50處理居中，酸性pH4．50含鋁處理最短。除育成品系在pH7．00和pH4．50處理下的差異不顯著外，3種處理下再生根伸長量間的差異都達到顯著或極顯著水平。在pH7．00，pH4．50以及pH4．50含鋁處理下的再生根伸長量，主栽小麥分別是7．93，7．59和5．83cm；地方品種分別是7．26，6．82和4．92cm；育成品系分別是8．01，7．84和5．57cm；三種類型的小麥在耐酸指數(shù)上也存在較大的遺傳變異，但都

5、在0．80以上，耐酸能力總體較強。主栽小麥耐酸指數(shù)變異范圍為0．82-1．29，平均值為0．96，耐酸指數(shù)≥1．00的主栽小麥有12份（26．67％）；地方品種耐酸指數(shù)變異范圍為0．93-1．24，平均值為1．05。耐酸指數(shù)≥1．00的地方小麥有38份（71．70％）；育成品系耐酸指數(shù)變異范圍為0．83-1．15，平均值為0．98，耐酸指數(shù)≥1．00的育成品系有12份（46．15％）；三種類型的小麥在耐鋁指數(shù)上也存在較大的遺傳變異。主栽

6、小麥耐鋁指數(shù)變異范圍為0．55-1．00，平均值為0．78，有12份（26．67％）主栽小麥的耐鋁程度與中國春接近或更強。其中，國審品種的耐鋁能力較強；地方品種耐鋁指數(shù)變異范圍為0．50-1．03，平均值為0．73。有9份（16．98％）地方品種的耐鋁程度與中國春接近或更強；育成品系耐鋁指數(shù)變異范圍為0．50-0．93，平均值為0．72，有5份品系的耐鋁程度與中國春接近或更強（19．23％）；三種類型的小麥比較，再生根伸長量在pH7．0

7、0、pH4．50以及pH4．50含鋁處理都是主栽小麥和育成品系間沒有顯著差異，但極顯著大于相應(yīng)處理條件下地方品種的再生根伸長量；耐酸指數(shù)表現(xiàn)為地方品種極顯著大于主栽品種和育成品系，而主栽品種和育成品系間差異不顯著；耐鋁指數(shù)表現(xiàn)為主栽品種顯著大于地方品種和育成品系，而地方品種和育成品系間差異不顯著；三種類型的小麥均是耐酸指數(shù)顯著大于耐鋁指數(shù)；從中篩選到了成都光頭、射洪青岡麥、川育16和川麥32等耐鋁小麥可供耐鋁育種使用。 2．設(shè)置

8、了pH7．00，pH4．50和pH4．50+50μM/L Al3+三種水培營養(yǎng)液處理了155份西藏小麥以評價其耐酸和耐鋁性能。再生根伸長量在每種處理下都存在較大的遺傳變異。在pH4．50，pH7．00以及pH4．50含鋁處理下平均值分別為7．35，7．14和4．41cm。3種處理下的平均再生根伸長量差異極顯著；西藏小麥耐酸水平較高，耐酸指數(shù)變異范圍為0．87-1．25，平均值為1．03，耐酸指數(shù)≥1．00的西藏小麥有92份（59．35％

9、）；西藏小麥耐鋁指數(shù)變異范圍為0．38-1．01，平均值為0．61，但總體耐鋁能力較差，可篩選到7份材料（4．51％）的耐鋁指標(biāo)與中國春接近或更強；發(fā)現(xiàn)As1543和As1242的耐鋁性能優(yōu)于耐鋁抗源中國春。 3．設(shè)置了pH7．00，pH4．50和pH4．50+50μM/L Al3+三種水培營養(yǎng)液處理了野生二粒小麥、栽培二粒小麥、圓錐小麥、硬粒小麥、波斯小麥以及波蘭小麥6個四倍體小麥亞種共計254份材料，以期評價四倍體小麥亞種的

10、耐酸和耐鋁性能。再生根伸長量、耐酸和耐鋁指數(shù)分別在亞種內(nèi)和亞種間存在較大的遺傳變異；四倍體小麥總體耐酸能力較強，平均值在1．00以上，亞種間耐酸排序依次為波蘭小麥≥栽培二粒小麥>波斯小麥≥野生二粒小麥≥圓錐小麥≥硬粒小麥；四倍體小麥總體耐鋁能力較差，但亞種間存在差異，平均耐鋁指數(shù)最大的野生二粒小麥（0．70），最小的是栽培二粒小麥（0．40）。亞種間耐鋁排序依次為野生二粒小麥≥硬粒小麥>圓錐小麥≥波蘭小麥≥波斯小麥>栽培二粒小麥；雖然四

11、倍體小麥總體耐鋁能力較差，但一些亞種內(nèi)仍存在一定比例的耐鋁基因型，如野生二粒小麥等，但也有的亞種幾乎沒有，如栽培二粒小麥；篩選到波斯小麥PB41800和PI94752的耐鋁性能優(yōu)于耐鋁抗源中國春。 4．設(shè)置了pH4．50和pH4．50+50μM/L Al3+以及pH4．50+100μM/L Al3+三種水培營養(yǎng)液處理了45份節(jié)節(jié)麥材料以評價其耐鋁性能。再生根伸長量、耐鋁指數(shù)分別在居群間存在較大的遺傳變異。再生根伸長量以pH4．5

12、0的最長，pH4．50+100μM/L Al3+的最短，pH4．50+50μW/L Al3+的居中。pH4．50的再生根伸長量變異范圍為2．46-5．53 cm，平均值為4．00cm，pH4．50+50μM/L Al3+再生根伸長量變異范圍為0．81-1．72cm，平均值為1．24cm。pH4．50+100μM/L Al3+的再生根伸長量變異范圍為0．36-1．13 cm，平均值為0．67cm。pH4．50+50μM/L Al3+的耐鋁

13、指數(shù)變異范圍為0．18-0．49，平均值為0．33。pH4．50+100μM/L Al3+的耐鋁指數(shù)變異范圍為0．09-0．32，平均值為0．18；節(jié)節(jié)麥材料在50μM/L Al3+的蘇木精染色除As65和As88的染色程度相對較輕，為2級，其余染色均較深，為3級，而中國春的染色程度更輕，為1級；綜合耐鋁指數(shù)以及蘇木精染色結(jié)果認(rèn)為所有節(jié)節(jié)麥都不耐鋁，發(fā)現(xiàn)耐鋁節(jié)節(jié)麥可能性較小。 5．設(shè)置了pH4．50和pH4．50+50μM/L

14、Al3+處理20份人工合成小麥，以期了解合成六倍體小麥的耐鋁能力。再生根伸長量有較大的變異。pH4．50處理的比pH4．50+50μM/L Al3+處理的更長。pH4．50的再生根伸長量變異范圍為1．07-5．96cm，平均值為3．12cm，pH4．50+50μM/L Al3+再生根伸長量變異范圍為0．39-3．46cm，平均值為1．57cm；人工合成小麥耐鋁指數(shù)變異范圍為0．32-0．79，平均值為0．48。20份合成小麥中，有2份材