随着小麦染色体倍性增加[二倍体(2n)→四倍体(4n)→六倍体(6n)]和六倍体小麦新老品种替代,不同基因型小麦(Triticum)基本上遵循密植增产的轨迹。然而,学术界对小麦演化进程中密植增产的生态学机理尚不清楚。作物密植降低了冠层的光合有效辐射,引起个体植株调整干物质分配和株型可塑性响应光竞争。在盆栽条件下,通过特定遮光装置实现作物高、低种植密度的冠层光资源模拟。本研究选取二倍体、四倍体和六倍体小麦(试验一)以及六倍体小麦新老品种(试验二)为试验材料,探究遮光对不同基因型小麦干物质分配和株型可塑性的影响。主要研究结果如下:1、在染色体倍性增加的过程中,小麦个体植株大小和各器官干重逐渐增大,单穗籽粒重、收获指数和穗比重逐渐增加,叶比重、茎比重和根比重逐渐下降。遮光显著降低了六倍体小麦个体植株大小,而对二倍体和四倍体小麦没有影响。遮光对不同倍性小麦干物质分配没有影响(除六倍体小麦茎比重增加)。2、随着染色体倍性的增加,小麦株高、旗叶面积、旗叶夹角和旗叶水平投影逐渐增加。遮光引起不同倍性小麦株型可塑性的分化,即所有不同倍性小麦株高增加,四倍体小麦旗叶水平投影和比叶面积增大。可见,遮光条件下,不同倍性小麦均可以通过高生长优化纵向光资源竞争;四倍体小麦亦可强化横向光资源竞争和耐荫性。3、与老品种(地方品种)相比,小麦新品种个体植株大小和各器官干重下降,而单穗籽粒重增加。干物质分配在新老品种之间没有差异。大多数情况下,遮光降低了小麦新老品种各器官的干重,但对老品种的叶干重和茎干重没有影响。遮光增加了老品种的叶比重、茎比重,降低了收获指数和穗比重,但对新品种干物质分配没有影响。因此,保持遮光条件下收获指数不变有利于新品种在密植条件下将足够的干物质向籽粒分配。4、随着新老品种的替代,小麦的旗叶面积增加,株高降低、单株穗数减小。遮光引起新老品种株型可塑性响应的分化。遮光条件下,老品种旗叶水平投影增加,有利于横向光资源获取,而新品种株型可塑性相对保守。由此可见,在小麦染色体倍性增加的进程中,小麦向增加个体植株大小和降低竞争器官(根、茎和叶)比重的方向演化;在新老品种替代进程中,小麦向降低个体植株大小以及遮光条件下株型可塑性收敛的方向演化。综上,在小麦演化进程中,单穗籽粒重逐渐增加,有助于小麦籽粒产量的提高;竞争器官比重的下降和个体株型可塑性的收敛,有助于小麦在密植条件下获得高产。