根系竞争对两个不同年代春小麦品种生长及资源分配的影响

植物相同基因型个体之间竞争地下资源会导致根系增生,这被称为根系竞争的"公地悲剧"现象。减少或者消除作物的根系增生有望提高种子产量。但人工育种是否已经无意识地影响了作物的根系竞争效应,目前研究尚不足。本研究选取春小麦古老品种‘和尚头’和现代品种‘92-46’开展温室盆栽试验,通过设置尼龙隔离、无竞争塑料隔离和有竞争塑料隔离,并设置1倍营养和2倍营养两个营养水平,分析根系竞争对春小麦各器官生物量的影响,并采用标准化主轴回归(SMA)方法分析根系竞争对资源分配的影响。结果表明,与无竞争塑料隔离相比,尼龙隔离的根系生物量无显著变化,但茎叶生物量和总生物量显著提高。尼龙隔离的古老品种‘和尚头’种子生物量与无竞争塑料隔离无显著差异,而现代品种‘92-46’的种子生物量显著高于无竞争塑料隔离。2倍营养-有竞争塑料隔离与1倍营养-无竞争塑料隔离相比,根系生物量和种子生物量无显著差异,但茎叶生物量和总生物量显著降低。标准化主轴回归(SMA)分析发现,根系竞争对‘和尚头’的根系资源分配无显著影响,根系竞争显著降低了‘92-46’的根系资源分配但降低程度较小(尼龙隔离相比无竞争塑料隔离);根系竞争对两个品种的茎叶资源分配和种子资源分配均无显著影响。另外,本研究还发现:‘和尚头’的根系生物量和茎叶生物量大于‘92-46’,而种子生物量小于‘92-46’。除1倍营养-无竞争塑料隔离处理,其他隔离处理下‘和尚头’的根系资源分配与‘92-46’无显著差异;且‘和尚头’的茎叶资源分配大于‘92-46’,种子资源分配小于‘92-46’。总之,现代品种‘92-46’可能发展出一定程度的合作行为,通过根系分泌物介导识别邻株根系并减少根系资源分配;现代品种‘92-46’资源更多分配到繁殖生长,而古老品种‘和尚头’更多分配到茎叶生长。

Effect of root competition on growth and resource allocation of two spring wheat varieties cultivated at different times