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本文采用6个二倍体和四倍体小麦基因型作为实验材料:Ae-42(DD),Ae-46(DD),MO1(AA),MO4(AA),DM22(AABB),DM31(AABB),进行盆栽试验,分别在孕穗期、开花期、成熟期测定光合速率、地上生物量、根生物量、根呼吸速率和根际微生物呼吸速率以及籽粒产量等,研究干旱胁迫对不同倍体小麦基因型根系生长和代谢活性的影响及与产量形成的关系。实验表明:
1.供试小麦基因型的根呼吸速率和根际微生物呼吸速率,在干旱胁迫下均显著下降。孕穗期之前,充分供水处理中2个DD小麦基因型根呼吸速率显著低于其余基因型,而干旱胁迫处理下各基因型根呼吸速率无显著差异。在以后的生育期中,无论是充分供水还是干旱胁迫处理,DD基因型根呼吸速率均显著上升,并显著高于相应处理的其余基因型。
2.干旱胁迫使各供试小麦基因型的根生物量和地上生物量都显著下降。到孕穗期,AABB小麦基因型无论充分供水还是干旱胁迫处理中,其地上生物量都显著高于其余基因型。到开花期和成熟期,AA小麦基因型无论充分供水还是干旱胁迫处理中,其地上生物量都显著低于其余基因型。在整个生育期内,充分供水处理的DD小麦基因型的根生物量都显著高于其余基因型;在孕穗期之后直到成熟期,干旱胁迫处理的DD小麦基因型的根生物量都显著高于其余基因型。整个生育期内,AA基因型和AABB基因型无论充分供水还是干旱胁迫处理中,两基因型相互间同时期根生物量无显著差异。到孕穗期,各供试小麦基因型根生物量在干旱胁迫下均显著减少,其中DD基因型下降幅度最大。到开花期,干旱胁迫下只有DD基因型根生物量显著降低,2个AA基因型和2个AABB基因型的根生物量无显著下降。到成熟期,干旱胁迫下AA基因型和AABB基因型的根生物量显著下降,DD基因型根生物量则未显著降低。
3.干旱胁迫下,一直到开花期各小麦基因型的根冠比都有所增大。到孕穗期,DD基因型根冠比高于其余小麦基因型,但差异不显著。到开花期,DD基因型的根冠比显著高于其它基因型,而且这种趋势一直延续到成熟期。
4.充分供水条件下,AABB小麦基因型的穗重显著高于DD小麦基因型。土壤干旱使二倍体和四倍体小麦基因型的穗重显著下降,但DD基因型下降后的穗重却显著高于其余基因型。充分供水条件下,AABB小麦基因型的籽粒产量显著高于AA小麦基因型。土壤干旱使2倍体小麦(AA,MO1和MO4)和四倍体小麦(AABB,DM31和DM22)的籽粒产量显著降低,但降低后的产量并无显著差异,MO1的籽粒产量降至对照的25%,MO4为29%,DM31为22%,DM22为23%。5.供试小麦基因型的水分利用效率(WUE)DD>AABB>AA。干旱胁迫可以显著降低植株的耗水量,但对水分利用效率的影响因基因型而异。与对照相比,干旱胁迫可以提高DD基因型的水分利用效率,而却降低了AA基因型和AABB基因型的水分利用效率。
6.最大叶光合速率二倍体小麦高于四倍体小麦。