小麦是世界上最重要的粮食作物之一,氮元素在植物生长发育过程中发挥着重要作用。小麦氮素利用效率研究与遗传机制的解析对于优良小麦品种的选育、小麦产量的提高具有重要意义。花后是小麦籽粒获取氮素从而促使产量和品质形成的重要时期。本研究以黄淮北片种植的六个小麦试验品种为材料,对其花后各器官的氮素积累与转运进行了分析。苗期多个生理性状可以反映氮素营养状况,本研究以14个不同氮效应型品种为材料,对其苗期可溶性糖含量、NDVI值、叶绿素含量进行了测定,并对其之间的相关性进行了研究。植株根系构型(root system architecture,RSA)即根系的结构及空间造型,显著受氮素水平影响。将黄淮麦区的120份材料,分别在完全营养液和缺氮营养液中进行培养并测定各表型数据值,结合660K芯片,进行了根系氮素相关性状的全基因组关联分析。结果如下:1.不同小麦品种花后氮素积累与分配小麦开花后,不同小麦品种各营养器官氮素积累量均呈下降趋势,穗部氮素积累量呈上升趋势。各小麦品种在各个时期,各器官氮素分配比例均不同。在各小麦品种中,开花期所占氮素比例最大的是叶片,其次为茎部。成熟期大部分氮素转移至籽粒中,因此籽粒中氮素所占比例最高,为63%～67.5%,显著高于各营养器官。成熟期,颖壳+穗轴、茎部和叶片中氮素分配比例差异不显著,最低的为叶鞘。成熟期各品种间籽粒氮素分配比例差异不显著。各器官氮素转运对籽粒的贡献率最高的为叶片。2.苗期相关生理性状与氮效应型的关系通过对不同氮效应型的14份材料苗期可溶性糖、叶绿素含量以及NDVI值进行分析,结果显示可溶性糖含量在不同基因型、环境间存在极显著性差异,氮效应型间存在显著性差异;叶绿素含量在不同基因型、氮效应型间存在显著性差异,环境间存在极显著性差异;NDVI值在不同基因型、氮效应型间存在显著性差异,在环境间存在极显著性差异。同时对不同材料生理性状在不同氮效应型间的比较分析结果表明,高效型材料与中效型的NDVI值差异显著,而与低效型间的差异不显著;高效型材料与中效型材料的叶绿素含量差异不显著,而中效型材料与低效型材料的叶绿素含量差异显著;高效型材料与中效型料间的可溶性糖含量差异著性,而与低效型间差异不显著。3.根系氮素相关性状的全基因组关联分析在完全营养液和缺氮营养液中,对黄淮麦区的120份小麦材料根系构型相关性状进行了全基因组关联分析,包括总根长、总根表面积、总根体积、根直径和根尖数。本研究共检测到53个与氮素利用效率显著关联的位点,分布在1A、1D、2A、2B、2D、3B、3D、4A、4B、5A、5B、5D、6B、7A、7D染色体上,可解释7.2～16.5%的表型变异。