利用化感作用控制农田杂草可减少除草剂的使用,降低环境污染,提高农产品质量。近年来作物化感作用已成为世界各国科学研究的热点之一。近年来,小麦化感作用的研究虽然取得了较大的进展,但在生物测试、小麦化感物质、化感作用的遗传及基因定位方面尚有微薄环。为此,本研究以90份来自不同国家和地区的春性小麦品种为材料,运用“土壤琼脂三明治法”评价其化感潜力,并通过田间试验考察其抗草性能和农艺性状,筛选出若干化感小麦品种,用GC-MS技术分析小麦根系和根际土壤化感物质组成;根据小麦化感潜力及抗草性能,中筛选出具有代表性的67份小麦材料,采用ISSR分子标记技术分析小麦种质资源的遗传多样性。主要结果如下:1、运用“土壤琼脂三明治法”筛选出5个强化感作用的小麦品种,“115/青海麦”、“百泉3199”、“81-214”、“92L89”和“92H31”。不同小麦田间抗草性能表现差异较大,部分弱化感潜力品种如“19101-110小黑麦”、“农林95”和“福凡4056-1”等在田间表现出较好的抗草性能。表明小麦品种的化感潜力存在较大的基因型差异,化感作用特性受环境因素影响。2、对选择的67份小麦进行系统聚类的结果表明,当取距离D=39.2时可将其分成6类,其中第1类群第Ⅰ₂的8个品种平均抑制率29.2%,此类群属具有弱化感作用特性类群,其株型紧凑,平均株高为92.3cm,属半矮杆品系,株型表现较好,可作为化感作用研究的对照材料加以利用。第Ⅳ类群有14个品种,是强化感作用特性类群,化感抑制率为60.3%,株型一般,穗粒数、实粒数、结实率等产量性状特征表现较好,这一类群可作为化感作用研究中的供体材料和化感抗草小麦品种选育的种质资源加以利用。3、采用液氮研磨并超声破碎组织,然后浸提的方法提取小麦根系和根际土壤中的化感物质,并进行GC-MS分析。GC-MS分析结果表明,不同化感潜力小麦根系浸提液主要含有醇类、酸类、酯类、嘌呤、烃类、酚类、甾类、酮类和异羟肟酸类等10大类化合物,根际土壤中则主要含有酸类、酯类、生物碱、酚酸类、醇类、酮类和异羟肟酸类等7大类化合物,其中酚酸类（对羟基苯甲酸、琥珀酰胺酸、3,4-二甲氧基扁桃酸、对羟基肉桂酸,3-甲氧基-4-羟基肉桂酸）、异羟肟酸类（2-甲氧肟基丙酸）前人已经证明为小麦的化感物质,其他类物质是否为化感物质,还有待进一步的研究。4、对不同化感潜力小麦遗传多样性的ISSR分析表明,选用的80个引物中,有10个引物可扩增出清晰且具多态性的条带。这10个引物对67个小麦品种共扩增到87条带,分子量为240-2000bp,其中多态性条带62（约占71.3%）条,平均每个引物产生的多态性条带的数目为8.7条,遗传相似系数变异范围为0.71-0.97。ISSR标记可作为化感小麦种质资源遗传多样性研究的一种有效分子标记技术。5、基于ISSR标记数据的聚类结果表明,67份小麦品种材料以当取值遗传距离取值为0.15时,67份小麦品种可分成7个类群,即1个大类群和2个小类群,第三个类群以及3个单一品种自成体系的个类。聚类结果有较明显的地理相关性和遗传类型的趋同性,初步揭示了小麦化感种质资源的遗传多样性。部分具有较强化感作用潜力的小麦品种亲缘关系较近,表明控制其化感作用性状的基因可能是等位的相同基因;部分化感潜力差异显著的品种聚为一类,这可能与长期定向选择造成化感性状丢失,化感性状的遗传基础日益狭窄有关。综上所述,我们筛选出若干强化感小麦品种,如“115/青海麦”、“92L89”,可作为化感抑草品种选育的遗传亲本材料,对化感小麦的杂交育种,获得化感基因聚合的品种,推动小麦抗逆育种具有一定的意义。