寧夏小麥野生近緣屬物種的考察收集與評價

龍姣卉，李清峰

（寧夏大學農學院，寧夏銀川 750021）

近年來，白粉病、條銹病、葉銹病和赤霉病等主要流行病害對小麥產量和品質的影響日漸增大，同時長期以來小麥基因選擇主要依賴于初級基因庫內的遺傳變異，導致遺傳背景逐漸單一、遺傳選擇狹窄，因此迫切需要拓寬小麥基因庫，引入新的基因源以豐富小麥分子育種的基因多樣性[1-4]。小麥野生近緣種分布廣泛且種類多樣，遺傳多樣性豐富，具有抗病蟲害、適應性強等優良特性，是小麥遺傳改良的重要基因源，對小麥的遺傳改良具有重要意義[5]。

寧夏是國內較早開展小麥族野生種調查的省份之一，小麥野生近緣植物豐富[6]。對寧夏小麥野生近緣種進行調查收集與初步鑒定，不僅有益于初步了解其在寧夏的種類和分布，而且可通過進一步鑒定保存的樣本明確其染色體組成并挖掘優異性狀基因，為后續寧夏小麥分子育種工作奠定堅實基礎。

1 材料與方法

1.1 調查取樣

2021 年和2022 年的6—9 月，在寧夏銀川市、中衛市、固原市等地區進行考察取樣。對搜尋到的不同物種設置調查采樣點，分布于相同生態環境條件下的同一物種根據其表現型不同分別采樣。將取樣單位設置為一個天然居群，居群內根據類型、分布等進行單株取樣，收集一定數量的單穗，并在每個采集點收集至少20粒種子，以便后續進一步鑒定[7]。

1.2 原始資料記錄及形態學鑒定

對小麥野生近緣屬物種的地理位置、所處環境、居群分布狀況等的記錄有助于進一步了解所考察材料的生理特性。形態學是基于植物外部形態最古老、最基礎、最直觀的植物分類鑒定方法，一般用于植物形態的初步分析。在小麥族中，形態學鑒定主要考察對象為植株和穗部，通過考察相應性狀對收集植物進行鑒定分析[8]。本研究對所收集資源的種屬劃分參考《中國植物志》 和中國數字植物標本館網站（https://www.cvh.ac.cn/index.php）。

2 結果與分析

2.1 寧夏小麥野生近緣植物分類和原始資料記錄

以居群為單位根據表現型劃分為一種，在寧夏銀川市、中衛市和固原市共收集到小麥野生近緣植物4 屬18 種，結合前人調查結果，對收集到的植物材料進行分類整理，基本信息見表1[6-7]。

表1 寧夏小麥族野生植物分布情況

2.2 寧夏小麥野生近緣植物的形態學鑒定

對收集到的植物材料進行形態學鑒定，選取同一居群內3株長勢相近的植株進行表型性狀測定并記錄，結果取平均值，測定結果見表2。從表中數據可得，黑麥株高最高，冰草株高最低；披堿草2 旗葉最長，冰草旗葉最短；披堿草2 和披堿草10 旗葉最寬，賴草3、披堿草5～7 及9 旗葉最窄；披堿草10 穗下莖和穗長最長，冰草穗下莖和穗長最短；賴草2小穗數最多，披堿草11小穗數最少；除冰草穗型為橢圓外，其他植物穗型均為紡錘；黑麥為長芒，賴草3 和披堿草3 為無芒，其余植物為短芒；除冰草、披堿草5、7 及13為居中株型，其余植物均為緊湊型。

表2 寧夏小麥野生近緣植物性狀調查記載

3 結論與討論

3.1 收集材料的可利用性

1）披堿草屬植物大量分布在銀川市、中衛市河流附近和固原市山上，且生長繁茂，叢生分布，種群多樣，說明其環境適應性強、植株生物量大，可在寧夏北部、中部和南部作為優勢牧草加以利用。2）冰草小穗數在所有收集材料中位居第二，結合其特性可在小麥穗部改良中加以利用。3）在對部分收集材料進行田間種植試驗后發現，黑麥植株高大，根系發達，且在小麥白粉病和銹病發病期均未感染病害，環境適應性強。結合其收集于寧夏南部高海拔山區判斷黑麥具有較強的抗逆性和抗病性，可繼續進行田間種植試驗并挖掘相關優良抗逆抗病基因，為進一步提高小麥抗逆性奠定基礎。

3.2 收集材料的分布狀況

1）根據《寧夏植物志》記載，黑麥分布于固原市高海拔地區，本次研究是在原州區張易鎮附近山中偶然發現，該居群較小，生長狀況較為一致，沒有出現明顯的性狀分化。2）冰草居群較小但分布集中，生長狀況基本一致，僅有兩三株離水源較遠的植株矮小，莖稈細瘦，株型及穗部均未出現明顯分化。3）在銀川市西夏區京銀橋附近收集到了大量賴草屬和披堿草屬的材料，由于該地區靠近水源、氣候適宜、沒有人工干預，居群分布密集且性狀差異明顯。披堿草1～4分布于京銀橋旁和宏圖街沿途，距離河道較遠，居群分散，錯落分布。披堿草5 和披堿草6 采集于中衛市黃河邊，兩地間有一定距離。披堿草7～9 采集于同一座山上的不同位置，該山體土壤呈磚紅色，調查收集到的3種披堿草穗部呈紫色，猜測是海拔和土壤等因素導致3個居群的穗部顏色和生育時期各不相同。披堿草10和披堿草11收集于公園附近的小路邊。披堿草12和披堿草13收集于田邊離水源較近的位置。

3.3 寧夏野生小麥族資源的保護與整理鑒定現狀

寧夏是較早收集小麥野生近緣種的省份，近年來仍持續調查和保護小麥野生近緣植物。小麥野生近緣植物的生存狀況主要受生物學特性、環境條件和人為干預3種因素的影響[7]。目前寧夏部分地區已經開展了小麥野生資源的保護工作，寧夏農業環境保護監測站在銀川市賀蘭山拜寺口和吳忠市鹽池縣大水坑建立了2 個原生境保護點，對小麥野生種進行圍封保護，并逐年對固定樣方進行動態監測，保護區內植被恢復良好，群落中伴生種相對豐富，有助于開發利用小麥近緣種[9-11]。

3.4 小結

小麥野生近緣植物遺傳多樣性豐富，是小麥遺傳改良中的重要基因源。本文結合前人資料和本次調查結果，深入認識了近年來寧夏小麥野生近緣種的種類、分布和生理特性，期待今后可結合田間種植試驗篩選出具有優良性狀且能應用于小麥遺傳改良的物種，挖掘、鑒定、評價和定位優異基因，以擴大寧夏小麥基因庫，鞏固小麥育種的遺傳基礎。