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化感作用被认为是一种生物防治杂草的有效措施，可以利用作物的化感作用抑制田间杂草的滋生。作物抑制杂草的化感作用一般应用于作物生长期和收获后阶段。小麦发芽早期根部有羟胺酸的形成；苗期对一年生硬直黑麦草有强烈的抑制作用。在小麦收割后，余留下来的麦茬，可抑制后茬作物玉米地中的杂草生长，不适当的麦秸覆盖将会影响夏玉米的生长发育以及产量。从小麦中已鉴定出对羟基苯甲酸、香草酸、丁香酸等酚酸类物，以及 DIMBOA等羟胺酸为主要的化感物质。这些化感物质将影响受体植物的氮吸收、生物膜通透性、蛋白质合成、光合作用、呼吸作用、酶活性、体内激素平衡和植物水势等。

收割后的小麦茬

作物的化感特性起源于野生祖先，但经千百年的人工驯化培育，大部分品种的化感特征已经丧失，只有少部分品系的化感特性被保留下来。尽管目前已找到与小麦对一年生硬直黑麦草的化感作用有关的QTLs，但小麦的化感作用控制基因还未检测出来。然而对于不同基因型小麦化感作用的遗传变异以及在杂草控制中的应用研究在国内外未见报道。本文通过分析10种不同基因型小麦进化材料在发芽期和苗期的化感作用趋势，试图揭示小麦化感作用的生态遗传学机理，为小麦的进一步化感遗传育种提供理论依据。

小麦种植田

一、发芽期不同基因型小麦的化感作用

不同基因型小麦发芽期对生菜幼苗的胚根产生化感抑制作用存在差异，10种不同基因型的小麦进化材料对生菜胚根的伸长抑制作用为19.3％~91.1％不等。小麦二倍体材料中，以斯卑尔脱山羊草的化感抑制作用最强，抑制率为61.6％，最小化感抑制作用的为野生一粒，抑制率为193％。二倍体中栽培一粒的抑制作用大于野生一粒，而四倍体中野生二粒抑制强于栽培二粒，表明了小麦的人工驯化与自然进化对小麦的化感作用影响不一样考虑现代栽培品种的染色体倍性，对不同基因型小麦进化过程化感作用分析时，不考虑RR染色体组材料的影响。

小麦发芽期

从4个二倍体材料、2个四倍体材料、3个六倍体材料的化感作用平均指数发现二倍体到四倍体以及四倍体到六倍体的染色组变化时化感作用强度分别增加21.9和22.0个百分点，表明小麦从二倍体→四倍体→六倍体进化过程中，发芽期的过程中，对生菜幼苗胚根伸长的化感抑制作用呈逐渐增强趋势，化感作用强度也逐渐增大，其中染色体倍性变化幅度相同时，化感作用强度表现也相同。

田里的生菜幼苗

二、苗期不同基因型小麦的化感作用

在苗期过程中，二倍体小麦材料的根部化感抑制作用法国黑麦最强，而野生一粒最弱。二倍体小麦材料的茎叶部化感抑制作用法国黑麦的最强，栽培一粒和斯卑尔脱山羊草最弱。20d采收的小麦苗期材料，小麦从二倍体一四倍体→六倍体进化过程中，根部的化感抑制作用为6n＞2n4n而40d采收的材料中，小麦在长期进化过程中，化感抑制作用变化为2n≈4n≈6n.在60d的苗期材料中，随着小麦的进化，化感抑制作用变化为4n＞6n＞2n。苗期的小麦在进化过程中根部化感作用的变化，表明了小麦化感作用与进化环境下的选择压力有关。

小麦地

由于小麦的长期进化，苗期生长的变化对其茎叶部的化感作用影响不明显。如20d和60d采收的小麦苗期材料，小麦从二倍体四倍体-六倍体进化过程中，茎叶部的化感抑制作用均表现为6n＞2n＞4n，而40d采收的材料，茎叶部的化感抑制作用变化不大。而在苗期，不同基因型小麦的根部与茎叶部的抑制作用存在差异，根部提取液的抑制变化率为44％~70％，但茎叶提取液的抑制率在52％~96％内变化，表明了小麦地上部比地下部对杂草的干扰有更强的抗性。

待成熟的小麦地

在小麦苗期，二倍体材料、四倍体材料、六倍体材料等不同基因型小麦对生菜幼苗胚根的化感作用均表现为抑制作用在二倍体到四倍体的进化过程中化感作用指数增加3.4个百分点，而四倍体到六倍体的变化中增加了14.7个百分点，因而随着染色体加倍，抑制作用逐渐增强，相应的化感作用强度呈逐渐增大趋势。小麦植株的化感作用介于茎叶部和根部之间，表明了小麦各部位的化感作用进化速度存在差异，相应的整个植株的化感作用发生变化。