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干旱是影响作物产量的一个重要因素。增加旱区作物产量和水分利用效率对提高粮食总产非常重要。为了明确小麦碳同位素分辨率在小麦抗旱节水育种中的利用价值，本研究以49份小麦品种为材料，在两个水平的水分处理条件下（W120and W200），对碳同位素分辨率（Δ）与气孔导度、产量性状以及叶绿素含量的相关性进行了分析。实验于2010年-2011年在西北农林科技大学旱区研究院抗旱大棚内进行，灌浆期进行水分胁迫，重度水分胁迫处理比适度水分胁迫处理少浇40％的水。并对碳同位素分辨率候选基因TaER在各种质间的SNP进行了检测，分析了其与抗旱性相关指标的关联性。取得的主要结果如下：研究发现，小麦Δ与光合速率、气孔导度（gs）、蒸腾速率（E）、胞间CO2浓度与大气CO2浓度比（Ci/Ca）呈显著正相关；而与内源水分利用效率（iWUE）呈显著负相关。在两个水分处理下，Δ与产量（GY）、生物量（BM）和收获系数（HI）都呈显著正相关，而与叶绿素含量没有显著相关性。以Δ为标准，分别以五个Δ值高的材料和五个Δ值低的材料为研究对象，计算相关指标的平均值。发现在两个水分处理下，除了iWUE外，高Δ值材料的各性状指标的平均值均高于低Δ值的材料。结果表明，Δ可以作为一个水分胁迫下相关性状选择的一个间接指标。小麦Δ被认为是提高小麦抗旱性和产量的一个有力的辅助选择性状。本研究分析了2011-2012生长周期收获的小麦籽粒的灰分含量、微量元素含量（Ca, K, Mg, Fe and Mn），并分析了其与籽粒Δ及产量的关系，以评价其作为Δ的替代指标的可行性。结果表明，叶绿素含量（Chl）与籽粒Δ和产量在中度水分胁迫下（W200）极显著相关。在两个处理中，灰分含量（AC）、钾浓度（K）与籽粒Δ呈显著负相关，灰分含量（AC）与产量也呈负相关。然而，在W120处理下，锰含量与籽粒Δ呈负相关、镁含量在W200处理下与籽粒Δ呈负相关。在两个处理下，籽粒Δ与光合速率（A）、气孔导度（gs）、产量（GY）呈显著正相关，和内源水分利用效率（iWUE）成负相关。在中度水分胁迫下，叶绿素含量可以作为产量选择的一个有力指标。籽粒灰分含量和钾含量可以作为干旱条件下衡量产量潜力差异、评价籽粒Δ的可用替代指标。采用基于产量的抗旱相关指标（MP, GMP, STI, SSI, TOL, YI and YSI），分析评价了水分胁迫（Ys）和充分供水（Yp）环境下不同小麦品种的形态、产量相关性状和气孔特性等性状，以筛选适应指标和筛选抗旱材料。水分胁迫下所有性状的平均值都下降，生物量和产量受水分胁迫最明显，较充分灌水降低了25％。气孔性状和穗长对水分胁迫最不明显，下降幅度不到10％。在重度水分胁迫（Ys）和中度水分胁迫（Yp）下，产量和抗旱相关指标MP、GMP和STI呈显著正相关，与抗旱相关指标TOL、SSI和YSI相比，能较好地反映小麦品种的抗旱性和产量潜力。主成分分析可将供试材料分为三类。第一类包含对干旱高敏感的材料；第二类包含高抗旱性材料；第三类主要为产量很低的材料。聚类分析把供试材料分为两大类，一类为抗旱性好产量稳定的材料；一类为干旱敏感但产量较高的材料。抗旱相关指标MP、GMP和STI在抗旱性筛选中具有较好的利用价值，可以应用到育种中。对TaER基因的一个片段（1.1Kb）（TaER-1位于D染色体组；TaER-2位于B染色体组）在供试材料中的SNP进行了分析，并对其与碳同位素分辨率、光合效率、气孔导度、蒸腾速率、内源水分利用效率、株高叶长、气孔密度和表皮细胞密度等性状的相关性进行了分析。结果表明，在33份材料中，TaER-1基因的一段编码区（1105bp）中共检测到39个SNP，其中24个SNP引起错义突变，15个SNP引起同义突变。在26份材料中， TaER-2基因的一段编码区（1108bp）中共检测到32个SNP，其中18个SNP引起错义突变，13个SNP引起同义突变。同时，在TaER-1和TaER-2的非编码区还分别检测到35个和9个SNP。候选基因关联分析表明部分SNP与碳同位素分辨率、光合效率、气孔导度、蒸腾速率、内源水分利用效率、株高叶长、气孔密度、表皮细胞密度等性状存在相关性。