化感作用(Allelopathy)是指一些植物与植物之间（包括微生物）通过释放化学物质到环境中来影响邻近植物的生长发育的自然现象。化感作用体现了植物之间的生化相生相克关系，且广泛存在于农业生态系统之中，对农业生产实践中普遍存在的小麦化感作用已有研究，但自然选择与人工选育是否诱导小麦的化感效应以及小麦对杂草和抗病虫抗性的化学生态学机制缺乏深入研究。
本研究通过室内测定，结合野外大田调查，以不同基因型小麦材料进化序列和黄土高原侵蚀环境下现代普通小麦70年以来人工栽培与育种史为时间尺度，以生物评价为主，结合生理、生化和生态分析，融合生物学、化学和数理统计学，研究了小麦材料在苗期和成熟期的化感潜力变异与比较，揭示小麦化感的生态遗传学机制和抗草的化感抑制机理。
研究表明不同基因型小麦进化材料化感变异具有时空异质性特征，在人工选择与生态进化压力下小麦的化感潜势可发生诱导变异，并且随进化史呈增强趋势，化感潜势与其抗草性有显著偶联性。研究结果对小麦的化感作用产生、变异及动态，明确小麦化感的生态遗传基础、生理生化调控以及整体抗逆适应机制，为挖掘作物抗逆潜力，开展小麦化感评价与种质筛选、化感遗传育种和农业与生态持续发展提供切实可行的理论依据。
结合本研究内容，得到如下重要结果：

1 不同基因型小麦关键时期特征化感潜力生物评价
在发芽期和苗期，不同基因型小麦对莴苣胚根伸长均表现为抑制作用。通过对10 种不同基因型小麦在发芽期和苗期对莴苣幼苗胚根的化感作用进行UPGMA聚类分析可划分：野生一粒、节节麦、法国黑麦、栽培二粒、宁冬一号和陕160为弱化感作用类型；栽培一粒、斯卑尔脱山羊草和野生二粒为中等化感作用类型； 普通小麦为强化感作用类型。
不同基因型的小麦材料在成熟期时地上部的化感作用差异显著，其水提取液明显抑制受体幼苗胚根的生长，而对胚芽伸长的影响不明显。成熟期不同基因型的小麦材料地上部的抑制作用与水提取液的浓度呈明显的正相关性。分析不同基因型的小麦染色体组型发现，当染色体组型由AA→AABB→AABBDD的进化过程中，成熟期时地上部的化感抑制作用有逐渐增强的趋势，其中茎叶水提取液抑制作用表现为：AABBDD>AA>AABB，而颖壳水提取液抑制作用表现为：AABB> AABBDD>AA。大多数小麦材料茎叶部与颖壳的化感作用比值均大于1。当染色体组由2n→4n→6n变化时，不同基因型小麦茎叶与颖壳对小麦幼苗总根长的化感作用比值逐渐升高；对最大根长的化感比值先降低后逐渐升高；对苗长的影响为先逐渐升高而后降低。
2 不同基因型小麦化感潜势背景下抗草特性
不同基因型间与基因型内的小麦品种材料麦茬对杂草的均呈现显著差异，表明化感作用基因在稳定遗传的同时存在一定的变异。以现代品种“丰产3号”麦茬地杂草的生物量为对照，其他小麦品种麦茬对杂草均有一定的抑制作用；对10个小麦品种麦茬地杂草的生物量与残茬滞留时间（天）逐步回归分析发现，杂草生长与时间存在明显的正相关关系，其中小麦残茬抑制杂草生长的化感作用有效天数为3~29 d，而后杂草生物量逐渐增大，最后达到稳定；染色体组型为AA、AABB及AABBDD的麦茬化感抑制作用均随残留时间的变化而逐渐减弱，抑制杂草的平均有效期分别为21、24和25d，说明小麦在从二倍体-四倍体-六倍体的染色体组变异与倍性变化的长期进化过程中，小麦的遗传可塑性可能有助于化感作用的增强。

关键词：
基因型小麦； 人工选择与生态进化压力；关键时期；特征化感潜势；抗草性偶联机理；