宁夏小麦野生近缘属物种的考察收集与评价

龙姣卉 李清峰

摘 要 宁夏小麦野生近缘植物物种丰富且分布广泛。为进一步了解、收集、鉴定小麦族野生植物，促进宁夏小麦遗传改良，于2021年和2022年在宁夏银川市、中卫市、固原市等地区进行考察取样，进行形态学鉴定。经整理统计，在宁夏共调查收集到小麦野生近缘植物4属18种，包括黑麦属1种、冰草属1种、赖草属3种和披碱草属13种；结合调查情况初步分析认为，披碱草属植物可作为牧草利用，冰草属植物可用于小麦穗部改良，黑麦属植物可用于研究抗逆性和抗病性。

关键词 小麦；野生近缘植物；形态学鉴定；宁夏回族自治区

中图分类号：S512.1 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.13.025

近年来，白粉病、条锈病、叶锈病和赤霉病等主要流行病害对小麦产量和品质的影响日渐增大，同时长期以来小麦基因选择主要依赖于初级基因库内的遗传变异，导致遗传背景逐渐单一、遗传选择狭窄，因此迫切需要拓宽小麦基因库，引入新的基因源以丰富小麦分子育种的基因多样性[1-4]。小麦野生近缘种分布广泛且种类多样，遗传多样性丰富，具有抗病虫害、适应性强等优良特性，是小麦遗传改良的重要基因源，对小麦的遗传改良具有重要意义[5]。

宁夏是国内较早开展小麦族野生种调查的省份之一，小麦野生近缘植物丰富[6]。对宁夏小麦野生近缘种进行调查收集与初步鉴定，不仅有益于初步了解其在宁夏的种类和分布，而且可通过进一步鉴定保存的样本明确其染色体组成并挖掘优异性状基因，为后续宁夏小麦分子育种工作奠定坚实基础。

1  材料与方法

1.1  调查取样

2021年和2022年的6—9月，在宁夏银川市、中卫市、固原市等地区进行考察取样。对搜寻到的不同物种设置调查采样点，分布于相同生态环境条件下的同一物种根据其表现型不同分别采样。将取样单位设置为一个天然居群，居群内根据类型、分布等进行单株取样，收集一定数量的单穗，并在每个采集点收集至少20粒种子，以便后续进一步鉴定[7]。

1.2  原始资料记录及形态学鉴定

对小麦野生近缘属物种的地理位置、所处环境、居群分布状况等的记录有助于进一步了解所考察材料的生理特性。形态学是基于植物外部形态最古老、最基础、最直观的植物分类鉴定方法，一般用于植物形态的初步分析。在小麦族中，形态学鉴定主要考察对象为植株和穗部，通过考察相应性状对收集植物进行鉴定分析[8]。本研究对所收集资源的种属划分参考《中国植物志》和中国数字植物标本馆网站（https：//www.cvh.ac.cn/index.php）。

2  结果与分析

2.1  宁夏小麦野生近缘植物分类和原始资料记录

以居群为单位根据表现型划分为一种，在宁夏银川市、中卫市和固原市共收集到小麦野生近缘植物4属18种，结合前人调查结果，对收集到的植物材料进行分类整理，基本信息见表1[6-7]。

2.2  宁夏小麦野生近缘植物的形态学鉴定

对收集到的植物材料进行形态学鉴定，选取同一居群内3株长势相近的植株进行表型性状测定并记录，结果取平均值，测定结果见表2。从表中数据可得，黑麦株高最高，冰草株高最低；披碱草2旗叶最长，冰草旗叶最短；披碱草2和披碱草10旗叶最宽，赖草3、披碱草5～7及9旗叶最窄；披碱草10穗下茎和穗长最长，冰草穗下茎和穗长最短；赖草2小穗数最多，披碱草11小穗数最少；除冰草穗型为椭圆外，其他植物穗型均为纺锤；黑麦为长芒，赖草3和披碱草3为无芒，其余植物为短芒；除冰草、披碱草5、7及13为居中株型，其余植物均为紧凑型。

3  结论与讨论

3.1  收集材料的可利用性

1）披碱草属植物大量分布在银川市、中卫市河流附近和固原市山上，且生长繁茂，丛生分布，种群多样，说明其环境适应性强、植株生物量大，可在宁夏北部、中部和南部作为优势牧草加以利用。2）冰草小穗数在所有收集材料中位居第二，结合其特性可在小麦穗部改良中加以利用。3）在对部分收集材料进行田间种植试验后发现，黑麦植株高大，根系发达，且在小麦白粉病和锈病发病期均未感染病害，环境适应性强。结合其收集于宁夏南部高海拔山区判断黑麦具有较强的抗逆性和抗病性，可继续进行田间种植试验并挖掘相关优良抗逆抗病基因，为进一步提高小麦抗逆性奠定基础。

3.2  收集材料的分布状况

1）根据《宁夏植物志》记载，黑麦分布于固原市高海拔地区，本次研究是在原州区张易镇附近山中偶然发现，该居群较小，生长状况较为一致，没有出现明显的性状分化。2）冰草居群较小但分布集中，生长状况基本一致，仅有两三株离水源较远的植株矮小，茎秆细瘦，株型及穗部均未出现明显分化。

3）在银川市西夏区京银桥附近收集到了大量赖草属和披碱草属的材料，由于该地区靠近水源、气候适宜、没有人工干预，居群分布密集且性状差异明显。披碱草1～4分布于京银桥旁和宏图街沿途，距离河道较远，居群分散，错落分布。披碱草5和披碱草6采集于中卫市黄河边，两地间有一定距离。披碱草7～9采集于同一座山上的不同位置，该山体土壤呈砖红色，调查收集到的3种披碱草穗部呈紫色，猜测是海拔和土壤等因素导致3个居群的穗部颜色和生育时期各不相同。披碱草10和披碱草11收集于公园附近的小路边。披碱草12和披碱草13收集于田边离水源较近的位置。

3.3  寧夏野生小麦族资源的保护与整理鉴定现状

宁夏是较早收集小麦野生近缘种的省份，近年来仍持续调查和保护小麦野生近缘植物。小麦野生近缘植物的生存状况主要受生物学特性、环境条件和人为干预3种因素的影响[7]。目前宁夏部分地区已经开展了小麦野生资源的保护工作，宁夏农业环境保护监测站在银川市贺兰山拜寺口和吴忠市盐池县大水坑建立了2个原生境保护点，对小麦野生种进行围封保护，并逐年对固定样方进行动态监测，保护区内植被恢复良好，群落中伴生种相对丰富，有助于开发利用小麦近缘种[9-11]。

3.4  小结

小麦野生近缘植物遗传多样性丰富，是小麦遗传改良中的重要基因源。本文结合前人资料和本次调查结果，深入认识了近年来宁夏小麦野生近缘种的种类、分布和生理特性，期待今后可结合田间种植试验筛选出具有优良性状且能应用于小麦遗传改良的物种，挖掘、鉴定、评价和定位优异基因，以扩大宁夏小麦基因库，巩固小麦育种的遗传基础。

参考文献：

[1] 程顺和，张勇，别同德，等.中国小麦赤霉病的危害及抗性遗传改良[J].江苏农业学报，2012，28（5）：938-942.

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[3] 张娜，杨文香，闫红飞，等.小麦抗叶锈病基因Lr45的AFLP分子标记[J].中国农业科学，2005（7）：1364-1368.

[4] HAO M， ZHANG L Q， NING S Z， et al. The resurgence of introgression breeding，as exemplified in wheat improvement[J]. Frontiers in Plant Science， 2020， 11（1）： 252.

[5] 贾子苗，邱玉亮，林志珊，等.利用近缘种属优良基因改良小麦研究进展[J].作物杂志，2021（2）：1-14.

[6] 杨瑞全，吴素琴，杨星伟，等.宁夏小麦野生近缘植物的种类、分布、生态类型及经济用途[J].宁夏农林科技，2010（1）：49-50.

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[8] 陳晨.鹅观草属天然杂种的形态学及细胞学鉴定[D].雅安：四川农业大学，2020.

[9] 王君梅，李清善，刘王锁.围封保护措施下宁夏贺兰山小麦近缘种多样性变化[J].宁夏农林科技，2016，57（9）：1-4.

[10] 李清善，刘王锁.宁夏盐池县大水坑小麦野生近缘植物原生境动态监测及保护建议[J].安徽农业科学，2015，43（4）：243-244.

[11] 李紫辰，李吉宁.开放式保护对宁夏小麦野生近缘种植物动态变化的影响[J].宁夏农林科技，2019，60（12）：36-40.