小麦高效吸收利用氮素的遗传基础研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 安调过 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2006-06-01 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 朱永官 ; 童依平 |
| 关键词 | 氮素利用效率 吸氮量 苗期繁茂性 QTLs 氮高效种质 小麦 Nitrogen use efficiency nitrogen uptake early vigor N-efficient germplasm Triticum aestivum L. |
| 其他题名 | Studies on the genetics of nitrogen uptake and utilization efficiency of wheat (Triticum Aestivum L.) |
| 学位专业 | 环境科学 |
| 中文摘要 | 氮素是限制作物生长发育的必需大量元素。在许多农业系统中，氮肥用来最大限 度地满足作物产量的需求。但是氮肥利用率低，导致粮食生产成本的增加以及生态环 境的污染。培育氮高效的小麦品种是提高氮素利用效率，降低氮素对环境污染的重要 途径。而筛选鉴定氮高效的小麦基因型；揭示小麦高效吸收利用氮素的遗传基础，对 选育氮高效小麦品种具有非常重要的意义。本研究的目的，一是对氮效率密切相关的 性状进行QTL 定位；二是筛选出氮高效的小麦新种质，为培育氮高效小麦品种奠定基 础。本论文主要研究成果如下： (1) 以冬小麦品种“旱选10 号”和“鲁麦14”为亲本构建的加倍单倍体（DH）群体及 其亲本为材料，进行了低氮、高氮水平下的两次大田试验和正常供氮条件下的苗期水 培试验。相关分析表明，大田试验两个氮水平下的吸氮量与生物学产量和籽粒产量较 氮素利用效率与生物学产量和籽粒产量呈现更密切的相关性。说明在小麦育种中阐明 吸氮量的遗传控制来提高氮效率的重要性。苗期茎叶干重、根干重、分蘖数和吸氮量 四个性状不仅相互之间，而且与大田吸氮量均呈显著的正相关。表明苗期繁茂性强的 小麦基因型常具有较高的吸氮量。 利用复合区间作图法 CIM，两组大田试验和苗期水培试验共检测到21 个控制吸氮 量的QTL 位点，包括17 个大田试验的位点和4 个苗期水培的位点。在苗期水培试验 中，分别检测到4～5 个控制茎叶干重，根干重，分蘖数和吸氮量的QTL 位点。其中2 个茎叶干重位点，3 个根干重位点，2 个分蘖位点，分别与大田试验低氮或高氮水平下 控制吸氮量的QTL 位点连锁。重复检测到位点的有5 个区间。第一个区间位于1B 染 色体上WMC156 和CWM548 标记之间；第二个区间位于2D 染色体上，以Xgwm539 标记为中心；第三个区间位于3B 染色体上，以Xgwm108 标记为中心；第四个区间位 于4B 染色体着丝点附近，Xgwm495 和Xgwm149 标记之间；第五个区间位于6A 染色 体上WMC179.1 和 WMC256 标记之间。 小麦苗期繁茂性与吸氮量的密切相关性和 QTL 位点呈连锁关系，表明两者具有共 同的遗传基础。本研究从生理学和分子遗传学上，表明小麦苗期的繁茂性是影响小麦 氮素吸收的一个重要因素。 (2) 苗期繁茂性对于高效吸收氮素有非常重要的意义，因此，可作为氮高效的筛选指标，用于氮高效基因的发掘。以占我国小麦种质资源5%，代表70%遗传多样性的 248 份小麦微核心种质为材料，进行了正常供氮和氮胁迫条件下的苗期水培试验。结果 表明，低氮胁迫能普遍增加最大根长和根干重，降低分蘖数和茎叶干重。低氮胁迫对 不同冬春性、不同生态区、不同育成品种和地方品种产生的影响不同。如黄淮冬麦区 冬性育成品种的根系比地方品种的发达，但耐低氮胁迫能力地方品种较强。说明不同 基因型对低氮的适应性有很大差别。这为从小麦微核心种质中发掘氮高效基因奠定了 基础。 根系的形态建成对于高效吸收氮素有非常重要的意义。以低氮胁迫下根干重的绝 对值和相对值作为主要指标，筛选出根系比较发达或耐低氮胁迫能力较强的品种70 个， 其中育成品种30 份；地方品种37 份；国外引进品种3 份。 (3) 以“小偃54”和“京411”为亲本构建的重组近交系（RIL）群体为材料，在不施 氮和适量施氮的条件下，通过连续两年大田小区试验来筛选鉴定小麦氮高效种质。结 果表明，在高氮条件下应注重选择穗粒数高的基因型；而在低氮条件下应注重选择穗 粒数和单株穗数高的基因型，以最终获得单株产量高的基因型作为氮高效的种质材料。 以单株籽粒产量作为主要指标，综合考虑株高及其它农艺性状，筛选出在低氮水平下 的XJ19-1 系；在高氮水平下的XJ138-1 系作为氮高效的种质。从少施肥，保护环境的 角度考虑，XJ19-1 可作为比较理想的氮高效种质。 |
| 学科主题 | 环境生物学 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2010-05-21 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/139]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_土壤环境科学实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 安调过. 小麦高效吸收利用氮素的遗传基础研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2006. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
浏览0
下载0
收藏0
其他版本
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。