论文摘要
酸性土壤是指表土pH<5.5的土壤,红壤、黄壤以及红黄壤等土壤属于酸性土壤。这是自然形成的酸性土壤。另一方面,随着环境变化,酸雨(pH<5.6)问题变得更加突出和严重,导致土壤酸化面积增大。铝是地球上最丰富的元素之一,在酸性pH条件下,结合态的铝极易形成游离态的高活性铝并对作物致毒,而在非酸性土壤中则不易发生。因此,在酸性土壤中种植作物会遇到一个不可回避的现实,那就是极易发生铝毒害而生长受挫并最终导致产量损失。如何在这些“问题土壤”中提高作物产量是一项值得重点研究的问题。我国南方一直受此问题困绕,红壤和黄壤是我国南方热带、亚热带地区重要的土壤资源,主要分布在长江以南的云南、贵州等省的大部份以及四川、西藏、湖北、安徽和江苏等五省区南面。同时,中国南方也是酸雨危害最严重的地区,包括长江以南的四川盆地、贵州、湖南以及福建、广东等省,是仅次于欧洲和北美的世界第三大酸雨区。在西南小麦区,丘陵山地多、复杂的地理、气候因素、日照时数少、病虫害发生频繁而严重,更是加大了小麦育种的难度。我国南方小麦耐铝遗传育种一直以来都没有引起足够的重视。在这种现状下,本文对小麦种质资源对酸和铝的耐性进行了评价,主要结果如下:1.设置了pH7.00(中性)、pH4.50(酸性)和pH4.50+50μM/L Al3+(酸性含铝)的水培营养液处理了四川的45份主栽小麦品种、53份地方品种和26份育成品系,以期望了解它们在耐酸和耐铝方面的差异。结果显示,再生根伸长量在三种类型的小麦中均存在较大的变异,但都以中性pH7.00处理最长,酸性pH4.50处理居中,酸性pH4.50含铝处理最短。除育成品系在pH7.00和pH4.50处理下的差异不显著外,3种处理下再生根伸长量间的差异都达到显著或极显著水平。在pH7.00,pH4.50以及pH4.50含铝处理下的再生根伸长量,主栽小麦分别是7.93,7.59和5.83cm;地方品种分别是7.26,6.82和4.92cm;育成品系分别是8.01,7.84和5.57cm;三种类型的小麦在耐酸指数上也存在较大的遗传变异,但都在0.80以上,耐酸能力总体较强。主栽小麦耐酸指数变异范围为0.82-1.29,平均值为0.96,耐酸指数≥1.00的主栽小麦有12份(26.67%);地方品种耐酸指数变异范围为0.93-1.24,平均值为1.05。耐酸指数≥1.00的地方小麦有38份(71.70%);育成品系耐酸指数变异范围为0.83-1.15,平均值为0.98,耐酸指数≥1.00的育成品系有12份(46.15%);三种类型的小麦在耐铝指数上也存在较大的遗传变异。主栽小麦耐铝指数变异范围为0.55-1.00,平均值为0.78,有12份(26.67%)主栽小麦的耐铝程度与中国春接近或更强。其中,国审品种的耐铝能力较强;地方品种耐铝指数变异范围为0.50-1.03,平均值为0.73。有9份(16.98%)地方品种的耐铝程度与中国春接近或更强;育成品系耐铝指数变异范围为0.50-0.93,平均值为0.72,有5份品系的耐铝程度与中国春接近或更强(19.23%);三种类型的小麦比较,再生根伸长量在pH7.00、pH4.50以及pH4.50含铝处理都是主栽小麦和育成品系间没有显著差异,但极显著大于相应处理条件下地方品种的再生根伸长量;耐酸指数表现为地方品种极显著大于主栽品种和育成品系,而主栽品种和育成品系间差异不显著;耐铝指数表现为主栽品种显著大于地方品种和育成品系,而地方品种和育成品系间差异不显著;三种类型的小麦均是耐酸指数显著大于耐铝指数;从中筛选到了成都光头、射洪青冈麦、川育16和川麦32等耐铝小麦可供耐铝育种使用。2.设置了pH7.00,pH4.50和pH4.50+50μM/L Al3+三种水培营养液处理了155份西藏小麦以评价其耐酸和耐铝性能。再生根伸长量在每种处理下都存在较大的遗传变异。在pH4.50,pH7.00以及pH4.50含铝处理下平均值分别为7.35,7.14和4.41cm。3种处理下的平均再生根伸长量差异极显著;西藏小麦耐酸水平较高,耐酸指数变异范围为0.87-1.25,平均值为1.03,耐酸指数≥1.00的西藏小麦有92份(59.35%);西藏小麦耐铝指数变异范围为0.38-1.01,平均值为0.61,但总体耐铝能力较差,可筛选到7份材料(4.51%)的耐铝指标与中国春接近或更强;发现Asl543和Asl242的耐铝性能优于耐铝抗源中国春。3.设置了pH7.00,pH4.50和pH4.50+50μM/L Al3+三种水培营养液处理了野生二粒小麦、栽培二粒小麦、圆锥小麦、硬粒小麦、波斯小麦以及波兰小麦6个四倍体小麦亚种共计254份材料,以期评价四倍体小麦亚种的耐酸和耐铝性能。再生根伸长量、耐酸和耐铝指数分别在亚种内和亚种间存在较大的遗传变异;四倍体小麦总体耐酸能力较强,平均值在1.00以上,亚种间耐酸排序依次为波兰小麦≥栽培二粒小麦>波斯小麦≥野生二粒小麦≥圆锥小麦≥硬粒小麦;四倍体小麦总体耐铝能力较差,但亚种间存在差异,平均耐铝指数最大的野生二粒小麦(0.70),最小的是栽培二粒小麦(0.40)。亚种间耐铝排序依次为野生二粒小麦≥硬粒小麦>圆锥小麦≥波兰小麦≥波斯小麦>栽培二粒小麦;虽然四倍体小麦总体耐铝能力较差,但一些亚种内仍存在一定比例的耐铝基因型,如野生二粒小麦等,但也有的亚种几乎没有,如栽培二粒小麦;筛选到波斯小麦PI341800和PI94752的耐铝性能优于耐铝抗源中国春。4.设置了pH4.50和pH4.50+50μM/L Al3+以及pH4.50+100μM/L Al3+三种水培营养液处理了45份节节麦材料以评价其耐铝性能。再生根伸长量、耐铝指数分别在居群间存在较大的遗传变异。再生根伸长量以pH4.50的最长,pH4.50+100μM/LAl3+的最短,pH4.50+50μM/LAl3+的居中。pH4.50的再生根伸长量变异范围为2.46-5.53 cm,平均值为4.00cm,pH4.50+50μM/LAl3+再生根伸长量变异范围为0.81-1.72cm,平均值为1.24cm。pH4.50+100μM/LAl3+的再生根伸长量变异范围为0.36-1.13cm,平均值为0.67cm。pH4.50+50μM/L Al3+的耐铝指数变异范围为0.18-0.49,平均值为0.33。pH4.50+100μM/L Al3+的耐铝指数变异范围为0.09-0.32,平均值为0.18;节节麦材料在50μM/LAl3+的苏木精染色除As65和As88的染色程度相对较轻,为2级,其余染色均较深,为3级,而中国春的染色程度更轻,为1级;综合耐铝指数以及苏木精染色结果认为所有节节麦都不耐铝,发现耐铝节节麦可能性较小。5.设置了pH4.50和pH4.50+50μM/L Al3+处理20份人工合成小麦,以期了解合成六倍体小麦的耐铝能力。再生根伸长量有较大的变异。pH4.50处理的比pH4.50+50μM/L Al3+处理的更长。pH4.50的再生根伸长量变异范围为1.07-5.96cm,平均值为3.12cm,pH4.50+50μM/LAl3+再生根伸长量变异范围为0.39-3.46cm,平均值为1.57cm;人工合成小麦耐铝指数变异范围为0.32-0.79,平均值为0.48。20份合成小麦中,有2份材料的耐铝指数在0.70以上,其余均在0.70以下。人工合成小麦的耐铝能力普遍较差,不及中国春。
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- [1].民国时期四川小麦运销研究[J]. 农业考古 2013(03)
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