为比较研究普通小麦及其近缘种根系发育的差异,探明近缘种的优良根系性状,以作为小麦改良的资源,于2007~2009年在河南农业大学科教试验园区开展本项研究。研究选取有代表性的强筋、中筋、弱筋3个不同品质类型的普通小麦品种和9个不同类型的近缘种为供试材料,在全生育期间调查分析了根系形态、数量和生理生化指标,并初步探索了根系中可溶性蛋白的表达特征。主要得到以下结论:(1)明确了普通小麦与其近缘种根系发育的差异与普通小麦相比,近缘种具有较大的根干重、根体积和根冠比,以及较强的根系活力、较高的根中可溶性糖含量和较低的根中全氮含量。近缘种发根力强,根系活力强等优势具有重要的应用价值。(2)根据不同根系性状对小麦近缘种进行了聚类分析不同近缘种分属不同类型。拟斯卑尔脱山羊草为次生根发达、高含氮量和根系活力强大型,小黑麦为大根量、大根体积和高含糖量型,野生一粒小麦为次生根、根量和根体积中等型,节节麦为次生根、根系活力、含糖量和含氮量中等型,黑麦为根系活力中等型。不同近缘种根系性状优势的不同,为选择利用近缘种的某些优良根系性状以针对性地改良普通小麦根系提供了依据。(3)分析了普通小麦及其近缘种根系性状与籽粒产量性状的相关关系不同生育时期的单株次生根数、单株根干重、根冠比和根中全氮含量与单株穗数的正相关达显著和极显著水平;不同生育时期的根中全氮含量与穗粒数的负相关达显著和极显著水平;不同生育时期的单株次生根数和根中全氮含量与穗粒重的负相关达显著水平;不同生育时期的单株根干重、根冠比和根系活力与千粒重的负相关达极显著和显著水平。根系的发育影响产量的形成,有利于单株穗数形成的根系性状特征,则不利于穗粒数和粒重的形成,反之,亦然。因此,理想的根系构型,对小麦产量形成有重要作用。(4)分析了普通小麦及其近缘种根系性状与籽粒品质性状的相关关系不同生育时期的单株次生根数、主茎次生根数、单株根干重、根冠比和根中全氮含量与籽粒全氮含量的正(负)相关达显著水平;越冬期和籽粒灌浆中期的根系活力与籽粒淀粉含量的负相关达显著水平;挑旗期的单株主茎次生根数与籽粒可溶性糖含量的正相关达显著水平。根系发育对籽粒品质形成有重要影响。因此,改良小麦根系遗传基础,在改良根系性状的同时,可以实现籽粒品质性状的共同改良,有利于高产和优质相结合。(5)探索了普通小麦及其近缘种根系中可溶性蛋白的表达特征根系中可溶性蛋白谱带较叶片多,普通小麦与其近缘种根系中可溶性蛋白表达存在一些差异谱带,可能与近缘种一些优良根系性状有关,有待于进一步深入研究,进而为筛选和鉴定近缘种一些优良根系性状基因,最终加以利用,提供一些依据。