小麦是中国北方广泛种植的重要粮食作物,干旱是限制该地区小麦稳产、高产的主要因素之一。了解小麦适应水分胁迫的机理,选择适合干旱地区栽培的小麦基因型具有重要的理论和实践意义。研究水分胁迫对不同倍性小麦穗部干物质积累、转运特征及对产量形成的影响,以期为进一步挖掘小麦穗部物质生产潜力,提高单产奠定理论基础。本研究选取了4个基因型小麦(二倍体:野生一粒;四倍体:野生二粒;六倍体:碧玛1号,蚂蚱麦)为试验材料,采用田间和盆栽试验,分析品种进化过程中水分胁迫对小麦穗部干物质积累、分配、转运及产量的影响和芒对小麦穗部干物质分配及产量构成因素的影响。主要研究结果如下:1.小麦由2n→4n→6n进化的过程中,穗部花前干物质转运量、转运效率及对籽粒的贡献率先升高后降低;花后干物质积累量显著升高而其对籽粒的贡献率先降低后升高;小麦籽粒干物质分配率呈升高趋势。四倍体小麦穗轴、内外稃+颖壳干物质分配率最低。水分胁迫提高了3种不同倍性小麦穗部干物质分配率及花后干物质积累量对籽粒贡献率,降低了小麦各器官的花前干物质转运效率、转运量及其对籽粒的贡献率,四倍体的降低幅度最小。2.有芒品种穗部干物质分配率低于无芒品种,籽粒干物质分配率提高,说明有芒小麦穗部中的光合同化物滞留最少,干物质向籽粒转运高。从而表明有芒小麦穗部器官干物质能更多的向籽粒转运分配,为维持产量奠定了基础。水分胁迫降低了小麦籽粒干物质分配率,提高了穗部干物质分配率。表明干旱胁迫可能通过改变同化物在穗部各部分的分配滞留,影响同化物向籽粒的调运,从而导致产量降低。有芒品种提高了穗粒数、千粒重、水分利用效率,进而对小麦产量的提高发挥了重大作用。水分胁迫下有芒品种的穗粒数、千粒重、产量降低幅度更小,而水分利用效率升高幅度更大;表明有芒品种有利于水分利用效率的提高。3.小麦由2n→4n→6n进化的过程中,地上生物量呈现先增加后减少的趋势,千粒重、穗粒数、产量、收获指数和水分利用效率都显著增加。进化过程中,小麦生物量和产量的提高与千粒重的增加有密切关系。水分胁迫降低了3种不同倍性小麦的收获指数,说明干旱不利于小麦将干物质转运到籽粒中,从而降低了产量;而生物量水分利用效率和产量水分利用效率都增加,说明干旱条件下有利于水分利用效率的提高。六倍体小麦产量较高可能与花后干物质积累量及其对籽粒贡献率较高有关。水分胁迫下,四倍体产量下降幅度最小,可能与四倍体小麦穗部干物质分配率低,转运效率高有关,其穗部器官干物质能更多的向籽粒转运分配,使得千粒重增加。因此水分胁迫下,四倍体小麦表现出更强的耐旱性。